Polibutilena tereftalat

Polibutilena tereftalat (PBT) adalah bahan termoplastik semikristalin yang digunakan sebagai isolator dalam industri kelistrikan dan elektronika. PBT merupakan polimer termoplastik yang bersifat semikristalin, serta menjadi salah satu jenis poliester. PBT tahan terhadap pelarut, memiliki penyusutan yang sangat kecil saat proses pembentukan, kuat secara mekanik, tahan panas hingga  (atau hingga  jika diperkuat dengan serat kaca), dan dapat diberi perlakuan menggunakan bahan peredam api agar tidak mudah terbakar. Material ini dikembangkan oleh Imperial Chemical Industries (ICI) di Britania Raya.

PBT memiliki kedekatan sifat dengan poliester termoplastik lainnya. Jika dibandingkan dengan PET (polietilena tereftalat), PBT memiliki kekuatan dan kekakuan yang sedikit lebih rendah, ketahanan benturan yang sedikit lebih baik, serta suhu transisi kaca yang sedikit lebih rendah. Baik PBT maupun PET sensitif terhadap air panas pada suhu di atas  (140 °F). Keduanya juga memerlukan perlindungan UV apabila digunakan di luar ruangan, dan sebagian besar jenis poliester ini bersifat mudah terbakar, meskipun penambahan aditif dapat meningkatkan ketahanan terhadap UV maupun sifat hambat api.

 Produksi 
PBT diproduksi melalui reaksi polikondensasi antara 1,4-butanadiol dan asam tereftalat, atau melalui proses polimerisasi yang melibatkan 1,4-butanadiol dengan dimetil tereftalat (DMT) maupun asam tereftalat. Secara industri, produksi PBT biasanya diawali dengan tahap esterifikasi atau transesterifikasi untuk membentuk oligomer, kemudian dilanjutkan dengan polikondensasi pada suhu tinggi dan kondisi vakum untuk memperoleh berat molekul yang lebih tinggi. Proses ini umumnya beroperasi pada rentang suhu sekitar 130–260 °C, menggunakan katalis berbasis organotitanium, seperti tetrabutil titanat atau tetraisopropil titanat, yang membantu meningkatkan laju reaksi serta kualitas resin akhir.

Dalam praktik manufaktur modern, PBT biasanya dibuat melalui proses continuous melt polycondensation yang memberikan efisiensi tinggi dan konsistensi sifat material. Pada tahap polikondensasi, penghilangan produk samping seperti air (ketika menggunakan asam tereftalat) atau metanol (ketika menggunakan DMT) sangat penting untuk peningkatan derajat polimerisasi. Kondisi vakum yang baik, kemurnian monomer, serta kestabilan termal selama pemrosesan berpengaruh besar terhadap sifat kristalinitas dan ketahanan termal dari PBT yang dihasilkan.

Pengendalian parameter proses—termasuk suhu, vakum, komposisi katalis, serta laju penghilangan monomer volatil—menjadi faktor penting untuk mencegah degradasi termal, seperti pembentukan tetrahidrofuran (THF) dari 1,4-butanediol, dan untuk memastikan resin PBT memiliki stabilitas panas serta sifat mekanik yang optimal.

 Sejarah 

Asal-usul pasti mengenai sintesis awal PBT tidak dapat ditentukan secara jelas, tetapi dasar kimiawinya berakar pada penelitian poliester yang berkembang sejak dekade 1920-an, ketika Wallace Carothers dan timnya di DuPont mulai mempelajari reaksi polikondensasi dan struktur poliester aromatik sebagai bagian dari riset mereka terhadap polimer sintetis.
Meskipun tidak terdapat bukti langsung bahwa Carothers mensintesis PBT, kerangka teori dan metodologi yang dikembangkannya menjadi fondasi bagi sintesis poliester tereftalat rantai panjang, termasuk PBT.

Pada 1940-an, sejumlah laboratorium kimia di Eropa dan Amerika Serikat diketahui telah mampu mensintesis poliester tereftalat berbasis 1,4-butanadiol dalam skala laboratorium, seiring meningkatnya minat terhadap poliester aromatik dengan kristalinitas tinggi untuk aplikasi teknik.

Pengembangan menuju skala industri baru mengalami kemajuan signifikan pada 1960-an, ketika beberapa perusahaan kimia besar — termasuk Imperial Chemical Industries (ICI) di Britania Raya dan Celanese Corporation di Amerika Serikat — mulai melakukan optimasi proses produksi, terutama melalui rute transesterifikasi dimetil tereftalat (DMT) dan 1,4-butanadiol yang memungkinkan polimerisasi lelehan kontinu dalam skala besar.

Pemasaran komersial PBT dimulai pada akhir 1960-an, ketika resin PBT pertama kali diluncurkan ke pasar sebagai plastik teknik dengan kemampuan pemrosesan mirip PET tetapi dengan suhu transisi kaca yang lebih rendah, waktu siklus cetak yang cepat, serta sifat listrik dan stabilitas dimensi yang baik. Pada awal 1970-an, beberapa produsen mulai memperkenalkan varian PBT yang diperkuat serat kaca, membuka jalan bagi adopsinya dalam komponen otomotif, kelistrikan, dan elektronika.

Sejak itu, PBT berkembang menjadi salah satu rekayasa plastik utama, dengan riset lanjutan mengenai peningkatan ketahanan termal, stabilitas terhadap UV, dan modifikasi aditif untuk aplikasi industri modern.

 Aplikasi 
Polibutilena tereftalat digunakan sebagai bahan pembuatan rumah pelindung (housing) dalam teknik kelistrikan, serta diaplikasikan dalam konstruksi otomotif sebagai konektor plug. Dalam penggunaan rumah tangga, PBT ditemukan pada komponen seperti kepala pancuran (showerhead) maupun setrika. Bahan ini juga diolah menjadi serat untuk sikat gigi dan bulu mata palsu, serta digunakan dalam pembuatan keycap pada papan ketik komputer kelas atas karena teksturnya sangat tahan terhadap keausan dan plastiknya lebih tidak rentan mengalami degradasi akibat paparan UV. serta lebih tahan terhadap perubahan warna dibandingkan alternatif konvensional seperti ABS.

PBT juga dapat dipintal menjadi benang, yang memiliki sifat elastis alami mirip dengan Lycra dan dapat digunakan dalam pakaian olahraga. Karena ketahanannya terhadap klorin, bahan ini umum ditemukan pada pakaian renang. Lebih jauh lagi, beberapa penelitian terbaru menunjukkan bahwa PBT memiliki ketahanan UV yang lebih baik dibandingkan kain berbasis PET seperti T400.

 Lihat pula 
 Asam tereftalat
 Butilena
 Dimetil tereftalat
 Polibutilena

 Referensi 

Kategori:Poliester
Kategori:Plastik
Kategori:Termoplastik
Kategori:Ester tereftalat