Karet alam merupakan polymer yang terdiri dari isoprene. Ilmuwan pada awalnya mencari bahan kimia yang hampir sama. Tetapi mereka berhasil menemukan pengganti karet alam bukan dengan mensintesis isoprene, butadiene atau hydrocarbon , melainkan dengan mensintesis polymer asli yang memiliki sifat fisik yang sama dengan karet alam.
Pengembangan karet sintesis merupakan proses yang lambat, karena hampir tidak mungkin mensintesis produk yang secara ekonomis murah untuk menyaingi karet alam karena penggunaan karet sintetis tidak sebaik karet alam. Pada saat perang dimana kebutuhan karet meningkat itulah yang menyebabkan ilmuwan berusaha keras meneliti karet sintetis.
CARL “ Speed” Marvel (1894-1988)
Selama masa Perang Dunia kedua, Amerika Serikat diblokade musuh-musuhnya untuk tidak mengirim karet alam kesana. Carl Marvel menjadi bagian dari usaha sukses memenuhi permintaan karet sintetis. Bersama dengan yang lainnya, dia bekerja meningkatkan efisiensi danproduksi karet sintetis yang ada.
- Valerie Borek
Selama masa Perang Dunia I, seorang kimiawan Jerman ( dimana negaranya pada waktu itu diblokade oleh Inggris untuk tidak mengirim karet alam ke Jerman) mempolimerisasi 3-methylisoprene (2,3-dimethyl-1,3-butadiene) units, (CH2=C(CH3)C(CH3)=CH2) yang berhasil dari Acetone, untuk membentuk methyl rubber. Pada akhir perang, Jerman memproduksi 15 tons karet ini per bulan. Unisoviet (USSR) mebangun pabrik pertama di Leningrad (sekarang St.Petersburg) pada tahun 1930 dan 3 pabrik lainnya pada tahun 1932 dan 1933, merupakan Negara pertama yang memproduksi karet sintetis berskala besar.
Dua penemuan yang tidak disengaja
Selama masa Perang Dunia II , Amerika Serikat diblokade pengiriman karetnya oleh India, Ceylon/Srilanka, Malaysia , Malaysia dan Hindia Timur ( yang merupakan Negara-negara pemasok karet alam utama menggantikan Amerika Selatan), mengembangkan beberapa karet sintetis superior. Industri karet sintetis Amerika Serikat berasal dari dua penemuan yang tidak disengaja, dimana penemu tersebut sedang meneliti barang lain.
Pada tahun 1922 seorang penemu dan fisikawan Josep C.Patrick ( 1892-1965) berusaha untuk membuat ethylene glycol (HOCH2CH2OH) untuk digunakan sebagai antibeku. Namun yang ditemukan malah Thiokol, bahan kondensasi polysufide karet dari ethylene dichloride dan sodium tetrasulfide. Produk awal ini masih digunakan untuk gasket, Seal, selang dll karena tahan terhadap oli dan pelarut organic.
Pada tahun 1931 Arnold Collins, seorang kimiawan dari Dupont group (1896-1937) , penemu nylon, meneliti neoprene secara tidak sengaja pada saat sedang mempelajari divinlacetylene (H2C=CH-C=CH). Ada beberapa jenis neoprene. Mereka memiliki kekuatan tensil yang tinggi, daya pegas yang tinggi, dan tahan terhadap pengaruh oxygen, ozone, oli dan bahan kimia lainnya. Juga tahan terhadap panas, dan anti robek. Bahan ini baik merupakan karet berbagai produk, tetapi bahan ini terbatas penggunaannya karena mahal harganya.
Karet Sintetis lainnya
Pada thun 1937 Robert McKee Thomas (1908-1986) dan William Joseph Sparks (1904-1976) di perusahaan Standard Oil Development Company (sekarang Exxon mobile) mensintetis butyl rubber melalui copolimerisasi (polimerisasi dari campuran monomer) dari isobutylene (2-methylpropene (CH3)2C=CH2) dengan sejumlah kecil isoprene.
Pada tahun 1929 Walter Bock dan Eduard Tschunkur dari perusahaan konglomerasi Jerman I.G . Farben mengembangan serangkaian karet sintetis yang sama dengan yang diproduksi Unisoviet (USSR). Karet sintetis ini diberinama Buna rubber (“Bu” untuk butadiene, salah satu copolymer, dan “na” untuk sodium, Catalyst polimerisasi). Karet yang ditemukan mencakup yang tahan oli disebut Buna S (S untuk Styrene) dan Buna N (N untuk Nitrate). Buna S , styrene butadiene rubber sekarang disebut SBR, dan diproduksi dua kali volumenya dari karet alam, sehingga merupakankaret sintetis yang paling banyak digunakan. Buna N , acrylonitrile-butadiene rubber, sekarang disebut NBR. Selama masa Perang Dunia ke 2, Amerika serikat memproduksi karet ini untuk kebutuhan perang.
Usaha untuk memproduksi karet sintetis dari isoprene tidak berhasil sampai dengan tahun 1955 seorang Kimiawan Amerika bernama Samuel Emmett Horne Jr. menyiapkan 98 persen cis-1,4-polyisoprene melalui stereospecific polymerisasi isoprene. Produk yang dihasilkan oleh Horne hanya berbeda dengan karet alam dalam kandungannya terhadap sejumlah kecil cis-1,2-polyisoprene, tetapi sama dalam unsur fisik. Diproduksi pada tahun 1961, BR (butadiene rubber) dapat dicampur dengan karet alam maupun karet sintetis SBR yang digunakan untuk membuat lapisan luar ban.
Polyurethane (PU) pertama kali disintesa pada tahun 1930 oleh kimiawan Jerman Otto Bayer (1902-1982), yang mencoba membuat nylon seperti serat. PU merupakan polimer serbaguna yang dapat digunakan untuk produk yang kaku maupun fleksibel, serat dan bagian otomotif, seperti bamper mobil. Sintetik lain digunakan pada produk ini seperti serat yang dapat ditarik.
Setelah akhir Perang Dunia II, industri sintetis Amerika merosot tajam. Namun demikian, pada awal tahun1950, industri karet sintetis kembali gemilang. Pada tahun 1960 an produksi karet sintetis sama dengan karet alam, dan terus meningkat sejak itu.
4. SIFAT-SIFAT KARET ALAM
Karet Alam maupun Karet sintetis sering juga disebut dengan Elastomer . Elastomer adalah zat yang apabila ditarik/diberi tegangan akan dengan cepat kembali ke bentuk semula bila tarikan atau tegangan dilepaskan / dibebaskan. Karet alam merupakan salah satu jenis Elastomer yang terdapat di alam.
Elastomer merupakan salah satu jenis dari Polymer yang terdiri dari monomer-monomer. Monomer-monomer ini disebut dengan isoprene. Karet alam merupakan linear polymer atau cis-1,4-polyisoprene dari hidrokarbon tidak jenuh yang disebut (2-methyl-1,3butadiene).
Ada sekitar 11.000 sampai 20.000 unit isoprene yang terdapat pada rantai polymer karet alam , rantai pajang ini disebut polyisoprene polymer. Berat molekul berbeda-beda tergantung dari klon biji karet Hevea brasiliensis yaitu antara 100.000 s/d 1.000.000 .
Karet alam memiliki sifat-sifat unggul dan sifat-sifat yang lemah sbb :
1. Karet alam bersifat keras dan elastis, tetapi akan melunak dan lengket bila berada pada suhu yang tinggi dan mengeras dan padat pada suhu rendah.
2. Spesifik gravity nya 0.915.
3. Memiliki daya elastisitas tinggi.
4. Memiliki ketahanan terhadap daya gesek dan kekuatan tensil rendah.
5. Tidak dapat larut dalam air, acetone, alkali.
6. Larut dalam larutan ether, carbon disulphide, carbon tetrachloride, turpentine dan minyak tanah.
7. Bila karet alam divulkanisasi akan memiliki sifat-sifat sbb :
| Karet Alam | Karet Alam Yang telah Di Vulkanisasi |
| Lunak dan lengket pada suhu tinggi | Keras dan tidak lengket pada suhu tinggi |
| Kekuatan tensil rendah dan tidak kuat | Kekuatan tensil tinggi dan kuat |
| Daya pegas rendah | Daya pegas tinggi |
| Hanya dapat digunakan pada temperatur 10 to 60 derajat celcius. | Dapat digunakan pada temperature dari (minus) -40 sampai 100 derajat Celcius |
| Resisten terhadap Abrasi Rendah | Resisten Terhadap Abrasi Tinggi |
| Menyerap Banyak Air | Menyerap Sedikit Air |
| Dapat cair di larutan ether, carbon disuphide, carbon tetrachlo ride, petrol dan turpentine | Tidak dapat dilarutkan pada larutan biasa |
8. Vulkanisasi karet alam dilakukan dengan memanaskan karet alam dan dicampur dengan (5%-8% belerang), zinc oxide (5%) dan accelerator (0.5%-1%) pada suhu 400-440 Kelvin sekitar setengah jam. Semakin banyak belerang / sulfur ditambahkan maka karet akan semakin keras.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar