Termoplastik dan Termoset

Berbagai macam jenis dari plastik sekarang dipergunakan untuk industri, masing-masing mempunyai komposisi atau kombinasi tersendiri sesuai dengan penggunaannya. Plastik sangat membantu sekali untuk pembuatan bentuk yang sulit yang dilaksanakan secara cepat dan berulang-ulang yang mungkin memerlukan perakitan dari bagian lain.Plastik digolongkan menjadi 2 golongan besar, yaitu termoplastik dan termoset. Termoplastik adalah jenis plastik yang dapat didaur ulang, yaitu jika dipanaskan lagi memiliki sifat plastis sehingga dapat dicetak lagi. Sebaliknya termoset jika dipanaskan akan langsung mengeras dan menjadi arang, sehingga tidak dapat didaur ulang. Data teknis dari beberapa jenis termoplastik ditunjukkan oleh tabel dibawah:

Symbol bahan	Massa jenis (gr/cm3)	Panas spesifik rata-rata (kJ/kg oK)	Suhu proses (OC)	Suhu Cetakan (OC)	Penyusutan  (%)
PS	1,05	1,3	180-280	10	0,3-0,6
HI-PS	1,03	1,21	170-280	5-75	0,5-0,6
ABS	1,06	1,4	210-275	50-90	0,4-0,7
LDPE	0,954	2,0-2,1	160-260	50-70	1,5-5,0
HDPE	0,92	2,3-2,5	260-300	50-70	1,5-3,0
PP	0,915	0,84-2,5	250-270	50-80	0,5-2,0
AS	1,07	1,3	230-260	40-90	0,4-0,6
PMMA	1,18	1,46	210-240	50-70	0,1-0,8
PC	1,2	1,3	280-320	80-100	0,8

 Keuntungan plastik diantaranya yaitu :

Ø Massa jenis kecil berkisar antara 0,9 -2 gr/cm²

Ø Tahan terhadap bahan kimia baik (asam, basa, garam)

Ø Sifat isolasi terhadap arus listrik sangat baik

Ø Sifat isolasi terhadap panas baik

Ø Sifat mudah dikerjakan, misal dirol, dipres dan dituang

Ø Mempunyai permukaan yang padat dan halus serta mudah diwarnai

Ø Pembuatannya relatif murah.

Adapun kerugian plastik adalah sebagai berikut :

Ø Kekuatan mekanisnya kecil

Ø Sifatnya tahan panasnya kurang (kecuali beberapa jenis)

Ø Sifat muai panasnya besar

Ø Kekerasannya kurang dan tidak tahan goresan

Ø Mudah retak pada suhu kamar

Ø Daya penyerapan airnya relatif tinggi.

                 

                  Saat ini banyak terdapat plastik di pasaran, sehingga sulit untuk mengenali semua polimer secara individu. Namun banyak sifat-sifat plastik yang mudah dikenali meskipun baru melihat sampelnya terutama sifat-sifat fisiknya. Beberapa polimer dapat dites dengan mudah dan secara relatif peralatan yang digunakan pun juga cukup sederhana diantaranya dapat berupa tes panas dan uji mekanis (kekakuan/keuletan).

                  Prosedur  paling umum  yang banyak digunakan untuk mengenali masing-masing polimer adalah tes panas. Meskipun pengujian panas tidak selalu akurat, disebabkan karena isian dan logam yang dapat mengubah karakteristik polimer, tapi tes ini cukup memuaskan untuk mayoritas plastik yang ada di pasaran. Pengujian pada pelarut kimia yang lebih akurat terlalu berbahaya untuk dilakukan di laboratorium oleh para pemula.Pengujian ini harus dilakukan oleh para ilmuwan yang berpengalaman dalam industri plastik karena tes ini melibatkan asam panas dan bahan kimia yang harus ditangani dengan sangat hati-hati.

                  Langkah pertama dalam identifikasi bahan plastik adalah untuk menentukan apakah bahan tersebut merupakan  resin thermosetting atau thermoplastik. Cara terbaik untuk menentukan yaitu dengan batang kaca di atas nyala api Bunsen dan menekannya pada sampel tersebut. Bila resin menjadi halus dan meleleh, resin tersebut berarti resin thermoplastik. Metode lain adalah dengan meletakkan sepotong kecil sampel pada tabung uji dan memanasinya sampai menjadi hitam dan membusuk (thermosetting) atau meleleh (thermoplastik). Berikut ini beberapa hal yang dapat kita ketahui dari plastik thermoplastik dan thermosetting :

1.1.1       Thermosetting

Thermosetting merupakan jenis plastik yang tidak dapat didaur ulang karena plastik jenis ini akan langsung mengeras dan menjadi arang jika dipanaskan.Plastik thermosetting meliputi Phenol Formaldehyde (PF), Urea Formaldehyde (UF),Melamine Formaldehyde (MF), Alkyds, Epoxy resin (EP), Polyurethane (PUR), Silicones serta Acrylic. Polycarbonat (PC), teflon, PVC, nylon, cellulosics, polyfluorocarbon, stryrene acrylonitrile (SAN), acetal.

1.1.2       Thermoplastik

Thermoplastik merupakan jenis plastik yang dapat didaur ulang, yaitu dapat dicairkan dan dialirkan bila dipanasi sehingga dapat dibentuk atau membeku kembali bila pemanasnya dihentikan. Bahan-bahan yang termasuk thermoplastik antara lain :

A.         POLYSTERENE (PS)

Jenis : General Purpose (GP-PS), High impact (HI-PS) dan Expandable Foam.

Bentuk bahan : Butiran (Granular).

Sifat-sifat umum:

1.      Murah

2.      Mudah diolah

3.      Tahan terhadap bahan kimia

4.      Menjadi lembek dengan bahan hidrocarbon

5.      Bening

6.      Berdaya guna

Aplikasi :

General purpose: untuk botol, kemasan stoples, lampu kristal kotak kaset, tutup botol, wadah produk, lembaran, mainan anak-anak, dsb.

High Impact: untuk kabinet TV, radio, lemari es, mesin cuci, gantungan baju, alat elektronika, rumah pita kaset, dsb.

Expandable Foam : untuk busa pelapis sebagai peredam benturan untuk produk yang dikemas dalam kotak (misal TV, radio, alat ukur dsb).

B.      POLYETHYLENE (PE)

Jenis : plastik polyethelene memiliki 2 jenis utama, yaitu LDPE (Low Density Polyethylene) dan HDPE (hight density  polyethylene). Bentuk bahan : Butiran.

Sifat-sifat umum :

1.      Daya tahan kimianya sangat baik.

2.      Faktor tenaga yang rendah

3.      Ketahanan mekanikal yang rendah

4.      Daya tahan kelembaban uap yang tangguh dan sangat luwes.

Aplikasi :

Film dan lembaran untuk kemasan, insulasi kawat dan kabel, pipa, lapisan, pembalut, caetakan, mainan anak-anak dan alat-alat rumah tangga.

C.         POLYPROPHYLENE (PP)

Bentuk bahan : Butiran

Sifat-sifat :

1.      Tanpa bau dan warna

2.      Tahan panas

3.      Keras permukaan yang sangat baik

4.      Sangat tahan kimia

5.      Sifat elektrikal yang baik

Aplikasi :

Alat-alat rumah tangga, kesehatan, mainan anak-anak, komponen elektronika, tabung dan pipa, serat dan filamen pembalut.

D.      ACRYLONITRYL BUTADINE STYRENE  (ABS)

Bentuk bahan : butiran.

Sifat-sifat :

1.      Tahan terhadap suhu hingga 212^oF.

2.      Koefisien geseknya rendah.

3.      Daya tahan terhadap pemakaian (Wear resistance) dan gesekan baik.

4.      Tahan terhadap sebagian besar bahan kimia yang umum dan beberapa hidrokarbon.

5.      Sifat-sifat listrik yang baik, tetapi mudah terbakar.

6.      Kekerasan dan kekakuannya sangat tinggi.

7.      Tetap liat pada suhu 40 ^oF.

Aplikasi:

Untuk kotak   radio,helm olah raga,ornamen pelengkap barang logam, koper-koper barang, lambung kapal motor ,dan barang teknik lainnya.

E.       POLYMETHIL METACRYLATE (PMMA atau Acrylik)

Bentuk bahan: Butiran dan cairan.

Sifat-sifat:

1.      Bening kristal

2.      Unggul terhadap pengaruh cuaca

3.      Cukup tahan terhadap kimia

4.      Tahan benturan

5.      Memiliki daya lentur yang baik

6.      Tahan ultraviolet

Aplikasi:

  Panel-panel dekorasi dan bangunan, kubah, sistem lensa otomatis, ubin berkilat, jendela, tirai, papan nama/tanda, pembalut dan perekat elastomer.

Kebanyakan plastik mempunyai karakteristik tertentu ketika terkena panas. Karakteristik-karakteristik tersebut adalah mudah terbakar, warna dan sifat api, ada dan tidak adanya asap, perilaku meleleh (misalnya menetes atau membengkak), dan bau. Untuk  lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

POLYMER	KEMUDAHAN MENYALA	PADAM SENDIRI	BAU	SIFAT API	PERILAKU BAHAN
Acetal	Sedang	Tidak	formaldehyde	Api biru bersih, tanpa asap	meleleh,menetes,tetesan dapat terbakar
Acrylics	Dengan mudah	Tidak	seperti buah	api biru,kuning di bagian atas,menyembur	melunak,biasanya tanpa tetesan,agak hangus
Acrylonitrile Butadine Stryrene	Dengan mudah	Tidak	karakteristik	Api kuning,asap hitam	meleleh,menetes,hangus
Cellulose Acetate	Dengan mudah	Tidak	Asam acetic, gula terbakar	api hitam tua,beberapa asap yang sangat hitam	meleleh,menetes,tetesan terus terbakar
Cellulose Acetate Butyrate	Sedang	Tidak	mentega tengik	api kuning tua dengan warna biru di samping, beberapa asap hitam	meleleh,menetes tetesan terus terbakar
Cellulose Nitrate	sangat mudah	Tidak	tajam	Api putih,sangat cepat	bahan terbakar seluruhnya
Cellulose Propionate	dengan mudah	Tidak	harum	api biru,  bagian atas kuning,memancar, asap hitam	meleleh,menetes,tetesan terus terbakar
Dially Pthhalate	sulit	ya	karakteristik	kuning,asap hitam	lunak, hangus
Epoxy	dengan mudah	tidak	karakteristik	kuning,menyemburkan asap hitam	Hangus
Ethyl Cellulose	dengan mudah	tidak	gula terbakar	api kuning,biru di bagian atas dan samping	meleleh,menetes,tetesan terus terbakar
Ionomer	dengan mudah	tidak	parafin panas	api kuning-oranye,biru di bagian samping	Meleleh,menggelembung,menetes dan terbakar,menjadi putih
Melamine Formaldehyde	sulit	ya	amonia dan formaldehyde	kuning muda	Membengkak,retak,bagian samping berubah menjadi putih
Nylon	sedang	ya	wool terbakar	api biru, kuning di bagian atas	meleleh,menetes,berbuih
Phenolic	sangat sulit	ya	kain terbakar	kuning, sedikit asap hitam, memercik	retak sekali, hangus membengkak
Polyallomer	dengan mudah	tidak	parafin tajam	api kuning,tepi bagian bawah biru,asap hitam	meleleh,menyembur,tetesan terbakar
Polycarbonate	sulit	ya	bau karbon manis	api kuning,asap hitam tebal,karbon di udara	lunak,menyembur,hangus membusuk
Polyester	sedang	tidak	timah panas	kuning, asap hitam, pembakaran tetap	lunak,tanpa tetesan,terus terbakar
Polyethylene	dengan mudah	tidak	parafin panas	Api biru,bagian atas kuning	meleleh, menetes, tetesan bisa terbakar, membengkak
Polyphyeny lene Oxide	sedang	tidak	parafin manis	api kuning - oranye, asap sangat hitam, karbon di udara	lunak, menyembur, hangus, membusuk
Polypropylene	dengan mudah	tidak	parafin panas	api biru, kuning di bagian atas, beberapa asap putih	meleleh, menyembur, hangus membusuk
Polystyrene	dengan mudah	tidak	gas untuk penerangan	api kuning-oranye, asap hitam pekat, gumpalan karbon di udara	lunak,menggelembung
Polysulfone	dengan mudah	tidak	bau sulfur yang tajam	api kuning-oranye, asap hitam, percikan karbon di udara	lunak,hangus ,membusuk
Polyurethane	dengan mudah	tidak	bau apel	semburan api kuning muda, sedikit asap hitam	meleleh,menetes,tetesan terbakar
Polyvynil Acetate	dengan mudah	tidak	asam acetate	api kuning tua, menyembur,asap hitam, karbon di udara	Melunak
Polyvynil Chloride	sulit	Ya	asam hydro- chlorine	api kuning,              hijau di bagian tepi, menyemburkan api hijau dan kuning,   asap putih	Melunak
Polyvynilidene Chloride	sangat sulit	Ya	chlorine	api kuning, hijau di bagian tepi,  menyemburkan asap hijau	melunak,hangus,meninggalkan abu
Stryrene Acrylonitrile	dengan mudah	tidak	gas untuk penerangan dan acrylonitrile	api kuning, asap sangat hitam, beberapa karbon di udara	meleleh,menggelembung,hengus lebih banyak daripada stryrene
Tetrafluoro- thylene	tidak akan terbakar	Ya	baunya sangat sedikit	kuning, hijau dekat bagian dasar	meleleh, menggelembung, sedikit hangus
Urea Formaldehyde	sulit	Ya	bau pancake yang tajam	api kuning pucat	membengkak,retak,menjadi putih di bagian tepi