Makalah Poliamida 67304v

MAKALAH POLIAMIDA Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Kimia Polimer

Di Susun Oleh : Dipika Saulantika

SEKOLAH TINGGI MIPA BOGOR BOGOR 2017

POLIAMIDA

Pengertian Polyamide (Poliamida) adalah polimer yang terdiri dari monomer amida yang tergabung dengan ikatan peptida. Poliamida dapat terbentuk secara alami ataupun buatan. Salah satu bentuk poliamida alami yaitu protein, seperti wol dan sutra. Poliamida dapat dibuat secara artifisial melalui polimerisasi atau sintesis (fase padat). Contoh poliamida buatan diantaranya nilon, aramid dan sodium poly(aspartat). Poliamida biasanya digunakan dalam industri tekstil, otomotif, karpet dan pakaian olahraga karena memiliki sifat kuat dan daya tahan yang ekstrim. (Dewi,A 2012)

Pembentukan dari Monomer Ikatan amida dihasilkan dari reaksi kondensasi gugus amino dan asam karboksilat atau gugus asam klorida. Suatu molekul kecil, biasanya air atau hidrogen klorida dieliminasi. Kelompok amino dan kelompok asam karboksilat bisa berada pada monomer yang sama, atau polimer dapat dibentuk dari dua monomer bifungsional yang berbeda. Satu dengan dua gugus amino, dan yang lain dengan dua asam karboksilat atau gugus asam klorida. Asam amino dapat diambil dari monomer tunggal (jika perbedaan antara kelompok R diabaikan) bereaksi

1

dengan molekul identik untuk membentuk poliamida. Persamaan reaksinya dapat terlihat pada gambar berikut :

Reaksi Pembentukan Poliamida Pembentukan poliamida dari gugus monomer juga dapat terlihat pada pembuatan aramid (aromatic polyamide) sebagai berikut :

Reaksi Pembentukan Aramid (aromatic polyamide)

Sifat Poliamida Sifat poliamida tergantung dari senyawa penyusunnya. Secara umum, serat poliamida mempunyai penampang membujur berbentuk silinder dan penampang melintang bulat. Serat nylon dibuat untuk berbagai tujuan, seperti untuk keperluan industri dibuat serat dengan kekuatan tinggi dan mulur kecil, sedangkan untuk tekstil pakaian dibuat dengan kekuatan yang tidak terlalu tinggi dan mulur yang agak tinggi. Serat poliamida tahan terhadap serangan jamur, bakteri dan serangga. Serat ini juga sangat tahan basa, rusak dalam asam kuat.dandapat dicelup dengan zat warna dispersi asam dan basa. (Dewi,A 2012)

2

Morfologi Serat Poliamida Serat poliamida dipintal dengan pemintalan leleh, seperti halnya serat buatan lainnya. Poliamida mempunyai penampang melintang yang bermacam-macam, tetapi yang paling umum bentuk trilobal dan bulat.

Penggunaan serat poliamida Serat poliamida memiliki kekuatan yang cukup tinggi dan ketahanan kimia yang cukup baik, oleh karena itu penggunaanya cukup luas. Dapat digunakan untuk tekstil pakaian misalnya kaos kaki, pakaian dalam, baju olah raga sampai pada penggunaan teknik seperti benang penguat ban, terpal, belt penarik dan lain sebagainya. Contoh Senyawa Poliamida Poliamida pertama kali dibuat oleh W.Carothers pada tahun 1928 dengan nama dagang nylon. Poliamida dibuat dari hasil reaksi senyawa diamina dan dikarboksilat. Poliamida yang pertama dibuat dari heksametilendiamina dan asam adipat. Serat yang dihasilkannya disebut nylon 66, dimana persamaan reaksinya sebagai berikut : NH2(CH2)6NH2+COOH(CH2)4COOH +H2O

–>

NH2(CH2)6NHCO(CH2)4COOH

Menurut Muslimah 2013, Angka dibelakang nama nylon menunjukkan jumlah atom karbon penyusun dari senyawa amina dan senyawa karboksilatnya. Serat nylon lain yang dibuat adalah dari asam sebasat dan heksametilendiamina yang hasil reaksinya dinamakan nylon 6.10. Pembuatan serat nylon dilakukan dengan membuat garam nylon yang merupakan hasil reaksi dari asam karboksilat dengan senyawa amina. Kemudian garam nylon dipolimerisasikan pada suhu tinggi sehingga terjadi polimerisasi dan dihasilkan poliamida sebagai bahan baku serat nylon. Selanjutnya poliamida yang dihasilkan (pada umumnya dalam bentuk chips) dilelehkan pada suhu titik leburnya kemudian 3

dipintal. Menurut jumlah pengulangan unitnya, poliamida dapat dibedakan menjadi:  homopolimer : o PA 6 : [NH−(CH2)5−CO]n terbentuk dari ε-Caprolactam. o PA 66 : [NH−(CH2)6−NH−CO−(CH2)4−CO]n terbentuk dari hexamethylenediamine dan asam adipic.  kopolimer : o PA 6/66 : [NH(CH2)6−NH−CO−(CH2)4−CO]n−[NH−(CH2)5−CO]m terbentuk dari caprolactam, hexamethylenediamine dan asam adipic. o PA66/610 : [NH−(CH2)6−NH−CO−(CH2)4−CO]n−[NH− (CH2)6−NH−CO−(CH2)8−CO]m terbentuk dari hexamethylenediamine, asam adipic dan asam sebacic. Berdasarkan kristalinitasnya, poliamida dibedakan menjadi :  semi-kristalin : o kristalinitas tinggi : PA46, PA 66. o kristalinitas rendah : PA mXD6 terbentuk dari m-xylylenediamine dan asam adipic.  amorf : PA 6I terbentuk dari hexamethylenediamine dan asam isophthalic. PEMBUATAN SERAT NILON Bahan baku pembuatan serat nilon 66 adalah asam adipat dan heksametilena diamina yang keduanya dapat dibuat dengan beberapa cara,misalnya dengan pengolahan dari biji bijian ,butadiena atau dari fenol. Menurut Ibnawati dkk 2007, Pembuatan nylon dari fenol sebagai salah satu cara tersebut dapat digambarkan melalui proses proses sebagai berikut : COOH (CH2)4COOH + (asam adipat )

2NH3

H2NOC (CH2)4CONH2 + 2H2O

(amoniak )

4

( adipamida)

H2NOC(CH2)4CONH2

P 2

O3

NC (CH2)4CN + 2 H2O

dehidratasi

NC (CH2)4CN + 4H2

(adiponitril)

katalis

H2NCH2(CH2)4CH2NH2 (heksametilena diamina)

Gambar 1. Pembuatan serat poliamida

Heksametilena diamina dan asam adipat masing masing dilarutkan secara terpisah dalam methanol untuk membentuk garam nilon pada saat dicampurkan .Garam nilon itu dilelehkan dalam atmosfir nitrogen pada suhu 285 – 290 0C kemudian disemprotkan membentuk suatu pita dan didimnginkan dengan air dingin untuk mengurangi ukuran kristal.Pita pita nilon tadi dipotong potong menjadi serpih serpihan nilon yang kemudian dipintal dengan cara pemintalan leleh SIFAT FISIKA SERAT NILON 66 Stuktur fisika serat nilon secara umum terdiri atas dua bagian besar ,yaitu amorf dan kristalin. Pada serat nilon ini komposisi kristalin sekitar 85 % sedangkan bagian amorfnya 15 % .Sifat sifat fisik yang dimiliki serat nilon ini antara lain : 1. Kekuatan dan mulur Kekuaatan nilon berkisar antara 4,3 – 8,8 g/denier sedangkan mulurnya 18 – 45% kekuatan basahnya sekitar 80 – 90% kekuatan kering 2. Elastisitas Elastisitas nilon termasuk tinggi.Pada penarik 8% elastisitasnya masih 100 % sedangkan pada penarikan 16 % elastisitasnya 91%

3. Moisture Regain 5

Moisture regain pada kondisi standar adalah 4,2 % 4. Kilau Sebelum penarikan nilon tampak suram ,tetapi setelah penarikan seratnya menjadi berkilau dan cerah.Untuk mendapatkan

serat yang suram

,kedalam polimernya perlu ditambahkan T1O2. 5. Titik leleh Pada atmosfir nitrogen nilon meleleh pada suhu 263 0C,sedangkan diudara dapat meleleh pada suhu 2500C.Pada pemanasan 1500C diudara selama 5 jam ,nilon dapat berubah menjadi kekuning kuningan ,sehubungan dengan itu ,pada pembakaran nilon tidak meneruskan api . 6. Berat jenis nilon adalah 1,14

SIFAT KIMIA SERAT NILON 66 Stuktur kimia serat nilon merupakan rantai panjang senyawa poliamida yang mempunyai gugus gugus amida (-CONH-) ,amino(-NH2) dan karboksilat (COOH). Nilon tahan terhadap pengerjaan asam asam lemah atau asam encer .Asam asam kuat seperti HCl pekat pada suhu mendidih dapat menguraikan nilon menjadi asam adipat dan heksametilena diamonium hidroklorida. Nilon sangat tahan terhadap basa,pengerjaan dengan NaOH 10 % pada suhu 850C selama 10 jam hanya mengurangi kekuatan nilon sebanyak 5%. Nilon tahan terhadap pelarut pelarut yang digunakan pada pencucian kering . Pelarut yang biasa dipakai untuk melarutkan nilon adalah asam formiat ,fenol dan kresol.

6

MEKANISME PENCELUPAN NYLON dengan ZAT WARNA ASAM Nylon dapat dicelup dengna zat warna asam karena adanya gugus amina dan amida pada struktur kimianya terutama pada gugusan aminanya akan menyerap ion ion hydrogen dari larutan celup asamnya sehingga akan bersifat positif dari muatan gugus tersebut ,yang selanjutnya akan berikatan dengan ion ion zat warna. Dengan adanya penambahan asam dari larutan celupnya serat nilon akan memiliki ion ammonium bebas yang mamungkinkan terjadinya ikatan dengan zat warna asam.Reaksi tersebut dapat digambarkan sebagai berikut : Serat nilon H2N – CONH – COOH

+

H3N - CONH – COO -

+

H3N - CONH – COOH

+

H3N – CONH2+ – COOH

Serat nylon akan menyerrap (mengikat) ion ion hydrogen (HT)dari larutan yang mengandung asam ,dimana ion ion hydrogen tersebut akan diikat oleh gugus amida ,amina atau gugus gugus karboksilat dengan membentuk ikatan garam yang dapat mengikat anion dari molekul zat warna asam dengan ikatan elektrovalen. Reaksinya sebagai berikut: +

H3N - CONH – COOH + ZW-

+

H3N – CONH2+ – COOH + 2ZW-

ZW- + H3N- CONH – COOH ZW +H3N – CONH2+ - COOH

7

Pemberian elektrolit yang menghambat penyerapan zat warna asam pada serat nilon disebabkan karena anion elektrolitmemiliki stuktur yang lebih sederhana sehingga lebih mudah bergerak dan berikatan dengan serat.Akan tetapi karena ikatan tersebut lemah ,padaakhirnya ikatan tersebut digantikan dengan ikatan antara zat warna dengan seratnya.

FAKTOR FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENCELUPAN Faktor factor yang mempengaruhi pencelupan nylon dengan zat warna asam : 1. Pengaruh Waktu Pencelupan Faktor waktu pencelupan merupakan suatu variable yang turut menentukan dalam pencelupan.Apabila suatu zat dipergunakan dalam mencelup serat nylon dengn suatu interval temperature 100C maka keseimbangan pencelupan akan dapat dicapai dalam waktu 60 menit.Jadi jelas disini bahwa factor waktu pencelupan akan merupakan suatu variable yang turut menentukan dalam melakukan pencelupan.Untuk mengimbangi kecepatan celup yang bertambah pada suhu yang lebih tinggi ,maka diperlukan waktu yang cukup untuk memperoleh keseimbangan celup. 2. Pengaruh Asam (pH larutan pencelupan) Padaumumnya zat warna asam tidak akan mencelup atau hanya memberi noda pada serat nylon dalam suasana netral .Tetapi bila ditambahkan asam pada larutan celup ,maka penyerapan akan bertambah baik.

8

DAFTAR PUSTAKA

Dewi,A.W.2012.Makalah Poliamida diakses pada tanggal 25 Desember 2016 Ibnawati,N.2007.Proses Pencelupan Kapas Dengan Zat Warna Reaktif Panas.Sekolah Tinggi Ilmu Tekstil Bandung.Bandung Nurmuslimah,I.2013.Identifikasi Zat Warna Pada Serat Poliamida Golongan I dan II. Sekolah Tinggi Ilmu Tekstil Bandung.Bandung

9