Polikarbonat

Polikarbonat adalah suatu kelompok polimer termoplastik, mudah dibentuk dengan menggunakan panas. Plastik jenis ini digunakan secara luas dalam industri kimia saat ini. Plastik ini memiliki banyak keunggulan, yaitu ketahanan termal dibandingkan dengan plastik jenis lain, tahan terhadap benturan, dan sangat bening. Dalam identifikasi plastik, polikarbonat berada pada nomor 7.

Polikarbonat disebut demikian karena plastik ini terdiri dari polimer dengan gugus karbonat (-O-(C=O)-O-) dalam rantai molekuler yang panjang. Tipe polikarbonat yang paling umum adalah bisfenol A (BPA). Polikarbonat adalah material yang tahan lama dan dapat dilaminasi menjadi kaca anti peluru. Meski memiliki ketahanan yang tinggi terhadap benturan, tetapi polikarbonat cukup mudah tergores sehingga dibutuhkan pelapisan keras (hard coating) untuk membuat lensa kacamata dan eksterior otomotif menggunakan polikarbonat dan material optis lainnya karena polikarbonat sangat bening dan memiliki kemampuan mentransmisikan cahaya yang sangat baik dibandingkan dengan jenis kaca lainnya. Sifat polikarbonat mirip dengan polimetil metakrilat (akrilik), tetapi polikarbonat lebih kuat dan dapat digunakan pada suhu tinggi, meski lebih mahal.

Polikarbonat akan mengalami transisi gelas pada temperatur 150 oC sehingga polikarbonat akan menjadi lembek secara bertahap di atas temperatur ini, dan mulai mencair pada temperatur 300 oC.

 Sifat fisika dan kimia 
Sifat fisika dari polikarbonat adalah tidak berbau dan transparan, serta kuat dan tahan panas. Sifat kimianya adalah tahan terhadap asam lemah, zat pereduksi atau pengoksidasi, garam, lemak serta hidrokarbon alifatik. Polikarbonat juga mampu terurai oleh alkali, amin, keton, eser hidrokarbon aromatik, dan beberapa jenis alkohol. Selain itu, polikarbonat dapat larut dalam metilen klorida, etilen diklorida dan dioktana dari kresol. Sifat-sifat ini cocok untuk kemasan bahan pangan yang disterilisasi.

 Sintesis 
Polikarbonat dapat dibuat dengan menggunakan bisfenol A dan fosgen (karbonil diklorida, COCl2). Langkah awal dalam sintesis polikarbonat adalah dengan melakukan deprotonisasi bisfenol A dengan natrium hidroksida sehingga terbentuk air. Reaksinya adalah sebagai berikut:

 (CH3)2-C-(C6H6)2-(OH)2 + 2 NaOH ---> (CH3)2-C-(C6H6)2-O2- + 2 Na+ + 2 H2O

Molekul oksigen pada bisfenol yang terdeprotonisasi bereaksi dengan fosgen melalui adisi karbonil dan menghasilkan ion Cl-. Reaksinya adalah sebagai berikut:

 (CH3)2-C-(C6H6)2-O2- + Cl-(C=O)-Cl ---> (CH3)2-C-(C6H6)2-(O-(C=O)-Cl)(O-) + Cl-

Lalu gugus kloroformat (O-(C=O)-Cl) yang terbentuk menempel pada gugus bisfenol yang lainnya sehingga rantai panjang polikarbonat terbentuk dan meninggalkan ion Cl-.

 Aplikasi 
Polikarbonat menjadi material pembentuk alat-alat rumah tangga yang umum, sama halnya seperti di industri dan laboratorium, terutama dalam aplikasi yang berhubungan dengan kemampuan material ini, yaitu ketahanan terhadap benturan keras, ketahan terhadpa temperatur, dan sifat optisnya.

Metode transformasi pada resin polikarbonat yang utama diantaranya:
 ekstrusi menjadi tube, batang, dan bentuk lainnya
 ekstrusi dengan menggunakan silinder menjadi lebaran dengan ketebalan di bawah 1 mm hingga 15 mm yang bisa digunakan secara langsung atau dibuat menjadi bentuk lain menggunakan thermoforming atau teknik fabrikasi sekunder seperti pembengkokan, pengeboran, penggulungan, pemotongan dengan laser, dan sebagainya
 Injection molding menjadi suatu bentuk tertentu
Aplikasi berupa lembaran diantaranya:
 Papan iklan
 Banguan: atap, pelapis dinding, dan sebagainya
 Industri: badan mesin, panel instrumen, pelindung, dan sebagainya
Aplikasi hasil injeksi diantaranya:
 Compact disk
 Botol minum, gelas minum
 Peralatan laboratorium
 Lensa penerangan, lensa kacamata, lensa pengaman, lensa lampu otomotif, dan sebagainya

Untuk aplikasi yang mengakibatkan tereksposnya material oleh sinar UV atau cuaca, perlakuan khusus terhadap permukaan diperlukan, misalnya pelapisan (untuk mencegah abrasi), koekstrusi atau yang lainnya.

Beberapa jenis polikarbonat digunakan dalam aplikasi medis karena polikarbonat aman dipanaskan pada temperatur 120 oC di mana temperatur tersebut berguna untuk mensterilkan peralatan medis.

 Merek dagang 
Nama dagang lain dari polikarbonat diantaranya:
 Calibre dari Dow Chemicals
 Lupilon dari Mitsubishi Engineering-Plastics Corp.
 Lexan dari SABIC Innovative Plastics (sebelumnya bernama General Electric Plastic)
 Makrolife dari Arlaplast
 Makrolon dari Bayer
 Panlite dari Teijin Chemical Limited
 Tarflon dari Idemitsu Kosan Co.Ltd.

 Kompatibilitas terhadap bahan kimia 
Kompatibilitas terhadap bahan kimia menunjukkan kemungkinan terjadinya reaksi antara polikarbonat dengan bahan kimia sehingga dapat menjadi pertimbangan mengenai bahan pembersih jenis apa yang dapat digunakan. Alkohol adalah salah satu bahan yang direkomendasikan untuk membersihkan peralatan polikarbonat, terutama membersihkan dari endapan minyak dan kotoran. Terkadang, larutan boraks dalam air juga digunakan.

+ Kompatibilitas dengan beberapa bahan kimia Akan merusak polikarbonat  Membutuhkan perhatian khusus  Aman terhadap Alkali pemutih seperti natrium hipoklorit
 Aseton
 Akrilonitril
 Amonia
 Amil asetat
 Asam hidrofluorat terkonsentrasi
 Asam hidroklorat terkonsentrasi
 Asam sulfur
 Benzena
 Brom
 Butil asetat
 Dimetilformamida
 Iodium
 Metanol
 Metil etil keton
 Natrium hidroksida
 Monomer Sianoakrilik
 Stirena
 Tetrakloroetilena
 Toluena
 Xilena Asam formiat
 Asam peklorat terkonsentrasi
 Bahan bakar jet
 Bensin
 Gliserin
 Minyak diesel
 Minyak pemanas
 Sikloheksana
 Sulfur dioksida
 Terpentin Air pada suhu kamar
 Amonium klorida
 Asam hidrofluorat 5%
 Asam hidroklorat 20%
 Asam asetat
 Asam sitrat 10%
 Antimon triklorida
 Boraks dalam air
 Butana
 Etil alkohol
 Etilen glikol
 Formaldehida 10%
 Isopropil alkohol
 Karbon dioksida
 Karbon monoksida
 Kalsium hipoklorit
 Kalsium klorida
 Merkuri
 Metana
 Oksigen
 Ozon
 Sulfur
 Tembaga sulfat
 Urea
 Alum
 Klorin
 Sodium Sianid

Pemaparan polikarbonat dengan air pada temperatur di atas 60 oC menyebabkan degradasi dapat terjadi. Penggunaan alkali pemutih atau pembersih dapat melepaskan monomer bisfenol A, yang diketahui sebagai perusak endokrin.

 Referensi 

 Pranala luar 
 Polikarbonat: resin polimer 
 Aplikasi medis polikarbonat 
 Risiko bisfenol A dosis rendah terhadap kesehatan 

Kategori:Plastik

Kategori:Polimer
Kategori:Dielektrik
Kategori:Termoplastik