Polimer adalah molekul besar, atau makromolekul, yang terdiri dari banyak subunit yang berulang. Karena sifatnya yang luas, baik polimer sintetis maupun alami memainkan peran penting dan ada di mana-mana dalam kehidupan sehari-hari. Polimer berkisar dari plastik sintetis yang sudah dikenal seperti polystyrene hingga biopolimer alami seperti DNA dan protein yang sangat penting bagi struktur dan fungsi biologis.
Polimer, baik alami maupun sintetis, diciptakan melalui polimerisasi banyak molekul kecil, yang dikenal sebagai monomer. Akibatnya massa molekuler besar relatif terhadap senyawa molekul kecil menghasilkan sifat fisik yang unik, termasuk ketangguhan, viskoelastisitas, dan kecenderungan untuk membentuk gelas dan struktur semikristalin daripada kristal.
Istilah “polimer” berasal dari kata Yunani polus, yang berarti “banyak, banyak” dan meros, yang berarti “bagian”, dan mengacu pada sebuah molekul yang strukturnya terdiri dari beberapa unit berulang, dari mana berasal suatu karakteristik massa molekul relatif tinggi dan sifat-sifat penyerta. Unit-unit yang menyusun polimer berasal, secara aktual atau konseptual, dari molekul massa molekul relatif rendah.
Istilah ini diciptakan pada tahun 1833 oleh Jöns Jacob Berzelius, meskipun dengan definisi yang berbeda dari definisi IUPAC modern. Konsep modern dari polimer sebagai struktur makromolekul kovalen terikat diusulkan pada tahun 1920 oleh Hermann Staudinger, yang menghabiskan dekade berikutnya menemukan bukti eksperimental untuk hipotesis ini.
Polimer dipelajari di bidang biofisika dan ilmu makromolekul, dan ilmu polimer (yang termasuk kimia polimer dan fisika polimer). Secara historis, produk yang timbul dari keterkaitan unit berulang oleh ikatan kimia kovalen telah menjadi fokus utama ilmu polimer; bidang penting yang muncul dari sains sekarang berfokus pada tautan non-kovalen.
Polyisoprene karet lateks adalah contoh polimer alami / biologis, dan polistirena styrofoam adalah contoh polimer sintetis. Dalam konteks biologis, pada dasarnya semua makromolekul biologis — yaitu, protein (poliamida), asam nukleat (polinukleotida), dan polisakarida — murni polimerik, atau tersusun dalam sebagian besar komponen polimerik — misalnya glikoprotein yang dimodifikasi isoprenylated / lipid, di mana kecil. molekul lipid dan modifikasi oligosakarida terjadi pada tulang punggung poliamida dari protein
Sifat-sifat mekanik polimer
- Kekuatan (strength); seperti kekuatan tarik, impact strength, flexural strength, dan compressive strength.
- Elongation = merupakan perubahan ukuran yang terjadi saat material diberi gaya. (% elongasi = panjang polimer yang telah diberi gaya x 100%/panjang polimer sebelum diberi gaya = L x 100% /Lo)
- Modulus
- Ketangguhan = pengukuran sebenarnya dari energi yang dapat diserap oleh material polimer sebelum material tersebut patah
Sifat termal polimer
- Jumlah monomer
- Susunan rantai
- Tingkat percabangan pada rantai
- Gugus fungsi pada monomer
- Ikatan silang antarantai polimer
- Penambahan zat aditif
Penggolongan polimer
- Polimer alam, yaitu polimer yang tersedia secara alami dan berasal dari alam atau makhluk hidup.
- Polimer semisintesis, yaitu polimer yang diperoleh dari hasil modifikasi polimer alam dan bahan kimia, lalu mengalami modifikasi secara radikal sehingga kehilangan sifat-sifat fisika dan kimia asalnya. Contohnya: selulosa nitrat untuk guncotton.
- Polimer sintesis (buatan), yaitu polimer yang tidak terdapat di alam dan dibuat dari monomer-monomer dalam reaktor industri kimia melalui reaksi-reaksi kimia polimer
Jenis polimer berdasarkan jenis monomer
- Homopolimer (polimer linear) = polimer yang tersusun dari monomer-monomer yang sama atau sejenis. Contohnya: PVC, protein, karet alam, polivinil asetat (PVA), amilum, selulosa, teflon, polistirena, dan seluruh jenis polimer alam.
- Kopolimer bergantian = polimer yang monomer-monomernya saling silih berganti (silang-menyilang; misal: X—A—X—A—)
- Kopolimer blok = polimer yang monomer-monomernya mempunyai blok (satuan) tiap berganti (misal: X—X—X—A—A—A—B—B—B—X—X—X—A—)
- Kopolimer bercabang = kopolimer yang tersusun dari beberapa monomer dan monomer lain terikat sebagai cabang seperti rantai hidrokarbon
- Kopolimer tidak beraturan = kopolimer yang tersusun dari monomer-monomer yang berbeda dan letaknya acak. Contohnya: Nilon 6,6; tetoron, urea-metanal, PET, dan bakelit.
Jenis polimer berdasarkan bentuk susunan rantai
- Polimer linear = tersusun dengan unit yang berulang dan berikatan satu sama lain membentuk rantai panjang. Mempunyai titik leleh, kuat tarik, dan densitas yang tinggi. Contohnya: polietena dan polivinil klorida
- Polimer bercabang = polimer yang terbentuk jika beberapa unit ulang membentuk cabang pada rantai utama. Mempunyai titk leleh, kuat tarik, dan densitas yang rendah. Contohnya: glikogen (sejenis karbohidrat)
- Polimer berikatan sialng (cross—linking) = polimer yang terbentuk karena beberapa rantai polimer saling berikatan satu sama lain pada rantai utamanya dan dapat menuju ke berbagai arah berbentuk tiga dimensi. Mempunyai sifat sangat keras, kaku, dan rapuh. Contohnya: bakelit dan resin urea formaldehida.
Jenis polimer berdasarkan kekenyalannya
- Polimer termoplastik = memiliki sifat berat molekul kecil, tidak tahan terhadap panas (jika dipanaskan akan melunak, tetapi didinginkan akan mengeras), mudah direnggangkan, fleksibel, titik leleh rendah, daur ulang, mudah larut, struktur molekul liner atau bercabang, tidka mempunyai ikatan silan sehingga dapat dipanaskan berulang-ulang, dapat disambungkan kembali. Contohnya: polietilena, PVC, nilon, dan perspex.
- Polimer termosetting = memiliki sifat keras dan kaku, non daur ulang, tidak dapat larut dalam pelarut apapun, tahan terhadap asam-basa, memiliki ikatan silang antarrantai molekul, hanya dapat dipanaskan sekali saat pembuatannya, dan tidak dapat disambungkan kembali. Contohnya: bakelit, uretana, epoksi, poliester, dan formika
- Polimer elastomer = memiliki sifat elastik jika ditarik, kembali ke bentuk semula, mempunyai ikatan silang. Contohnya: karet sintesis SBR
Jenis polimer berdasarkan penggunaannya
- Serat = dimanfaatkan sebagai serat (Ex = kain dan benang). Contohnya: poliester, nilon, dan dakron
- Plastik = dimanfaatkan untuk plastik. Contohnya: bakeli, polietilena, PVC, polipropilena, dan polistirena