Polimerisasi

A. Bahan Baku

Pembuatan lateks sintesis terjadi didalam batch reaktor. Bahan mentah utamanya adalah styrene, butadiene dan acrylonitrile, bersama-sama dengan berbagai macam minor additive. Bahan-bahan mentah tersebut dicampur dan kemudian dimasukkan kedalam reaktor dimana reaksi polimerisasi yangterkontrol terjadi.

Reaksi tersebut dinamakan “Emulsion Polimeritation”, karena monomer-monomer styrene, butadiene dan acrylonitrile terdispersi dalam air dengan menggunakan emulsifying agent dan pengadukan yang efektif.

Polimerisasi kemudian dikembangkan di dalam masing-masing partikel monomer/polimer memakai initiator. Partikel lateks dibuat bertumbuh menjadi sebesar ukuran yang sudah ditentukan terlebih dahulu, membentuk rantai polimer yang rumit dengan cross lingking dan branching.

Setelah reaksi selesai , campuran lateks dan air dikirim melalui sebuah recovery system, dimana bahan-bahan mentah yang tidak bereaksi dan air dipisahkan dan kemudian dikembalikan ke tangki-tangki penyiapan umpan (feed preparation). Lateks kemudian didinginkan dan disaring, dan dikirim kefasilitas penyimpanan dimana dia akan dikirim ke pelanggan dalam drum, tote atau melalui road tanker.

B. Polymer

Pembuatan lateks menggunakan jenis polimerisasi radikal bebas. Tahap pertama dalam peristiwa polimerisasi jenis ini adalah tahap inisiasi. Tahap inisiasi meliputi pembentukan senyawa radikal bebas untuk memulai polimerisasi monomer. Tahap inisiasi diperlihatkan pada persamaan 1 dan 2

I-I ===> 2I* (1)

I* + M ===> IM* (2)

I merupakan inisiator sedangkan M adalah monomer. Inisiator umumnya berupa senyawa peroksida, yang dapat menghasilkan radikal bebas melalui dekomposisi termal karena memiliki ikatan kimia yang relatif lemah.

Tahap propagasi melibatkan reaksi petumbuhan rantai polimer akibat penambahan unit monomer secara terus menerus. Tahap ini dapat dilihat pada persamaan 3

IM_N* + M ===> IM_N+1* (3)

Sedangkan tahap terminasi atau tahap penghentian pembentukan rantai polimer dapat berlangsung melalui dua mekanisme, yaitu melalui mekanisme perpindahan elektron bebas (chain transfer) atau melalui terminasi bimolekuler. Mekanisme perpindahan elektron bebas melibatkan senyawa yang bertindak sebagai agen perpindahan atau chain transfer agent (CTA), seperti terlihat pada persamaan 4

IM_N* + CTA ===> IM_N + CTA* (4)

senyawa mercaptan berantai panjang biasa digunakan sebagai CTA.

Terminasi bimolekuler atau mutual termination dapat terjadi melalui reaksi disproporsionasi maupun melalui kombinasi. Disproporsionasi terjadi apabila dua radikal polimer bereaksi dimana salah satu radikal tereduksi dan yang lainnya teroksidasi, seperti terlihat pada persamaan 5. Sedangkan kombinasi terjadi apabila dua unit radikal polimer bersatu membentuk satu unit polimer ( lihat persamaan 6). Umumnya proses kombinasi ini dapat meningkatkan berat molekul polimer.

M_N* + M_N* ===> M_N(+H) + M_N(-H) (5)

M_N* + M_N* ===> M_N - M_N (6)