Daftar Isi Prosiding Simposium
Nasional Polimer V
PERKEMBANGAN
ISSN /4/0-8720
ADDITIVE POLIMER
Asmu Wahyu Saptoraharjo PT Tripolyta Indonesia Jl. Raya Cilegon Km 123, Banten ABSTRAK PERKEMBANGAN ADDITIVE POLIMER. Tiga jenis ad itif : Antioxidant, slip dan clarifying yang akhir-akhir ini banyak dipergunakan pada berbagai aplikasi polimer polyolefin dibahas dalam paper ini. Peranan Antioxidant sebagai penangkal pembentukan radikal maupun pengurai hidroperoksida diungkapkan dengan harapan memberikan pemahaman tentang zat-zat kimia lain yang dapat berfungsi sebagai Antioxidant. Jenis Antioxidant komersil seperti irganox 1010, irgafos P 168 dan jenis-jenis yang lebih baru lainnya serta kombinasinya menunjukkan perkembangan yang pesat pada industri aditif ini. Slip agent dipergunakan paling banyak pada aplikasi blown film. Satu dari kemasan plastik yang sangat besar dikonsumsinya di Indonesia. Saat ini yang paling banyak digunakan sebagai Slip agent adalah oleamida dan urikamida. PE lebih sering menggunakan uriakamida, karena memiliki kestabilan termallebih tinggi. Pada mas a lalu banyak juga digunakan stearamida maupun wax lainnya, namun saat ini sudah ditinggalkan karena kebutuhan koefisien friksi yang lebih rendah. Dimasa lalu sumber aditif ini berasal dari tulang belulang hewan, namun belakangan, terutama di Indonesia dan negara muslim lainnya bergeser ke sumber vegetal. Aditif ketiga yang dibahas adalah Clarifying agent atau juga dikenal sebagai Nucleating agent. Terutama banyak digunakan untuk Polipropilen kopolimer random. Baik pada aplikasi Injection Molding maupun Blow Molding. Zat aditif ini dapat menaikkan transparansi dari Polipropilen sehingga pada aplikasi Extrusion stretch blow molding, polimer Polipropilen yang bersifat semikristalin dapat setrasparan PET amorf pada kemasan botol. Sumber utama dari aditif ini adalah Sorbitol. Namun sampai sekarang hanya satu supplier yang mampu membuat aditif ini dengan kesetimbangan sifat tranparasi maupun sifat organoleptic. Terakhir dibahas pula tentang aspek legal dari pemakaian aditif dalam polimer terutama restriksi melalui batasan migrasi spesifik sedangkan FDA-USA lebih menekankan pada ekstrak maksimum dengan beberapa pelarut pad a kondisi spesifik.
ANTI OXYDANT, SLIP AGENT DAN CLARIFYING
Contoh additive dalam polimer vvPS vLLDPE v v PP PA lOPE AdditivePET UV absorber
26
v vHDPE
v
Perkembangan
Additive Polimer (Asmu Waltyu Saptoraltarjo)
1.Antioxydant pengaruh antioxydant dan kombinasinya o
Onset of Oxidative Induction (minutes) 5 10 15 20 25
30
Base
0.04% Irganox 1076 0.04% Irganox 1010 0.04'" Irganox 1010 and 0.04% Irgafos 168 0.04% Irganox 1010 and 0.08% Irgafos 168
o
20
40 60 80 100 Days to Embrittlement (125°C)
120
Bermacam antioksidant dan suhu kerjanya t.biIityj Hindered Amine
Hindered Phenol
Thiosynerglst
~~-r·-
(& Phenol)
,
Phosphite Hydroxylamine a-tocopherol
'No Long
I I o
I
reL The""./ Sibilltyj
50
I
I
Melt pr+cessing
s~.~mty
200
250
I 100
150
300
Temperature (0C)
27
Prosiding Simposium
ISSN 1410-8720
Nasional PoUmer V
Degradasi Polirner Polymer
(
r ROOH
Rad lea I
SC8veng.er
Penangkal proses Degradasi • Donor Proton: • 2,6-Di-tert.butyl-4methylphenol (hindered phenol) • Tocopherol • Dioctadecyl hydroxyl amm • Alkylated benzofuran • Hindered Amin
Penangkal Proses Degradasi
rRH
•
Hydroperoxide decomposer (HD):
•
dialkyl-thiodipropionate.
•
Tris(dodecyl)phosphite
•
Aromatic phosphite
•
Blending antara tipe donor proton dan HD paling sering digunakan
• •
Harga 4-6 USD/kg Kebutuhan Indonesia: 1000 tonlth
) Polymer
28
Perkembangan
Additive Po/imer (Asmu Wahyu Saptoraharjo)
2.S1ip Agent •
Slip Effect: decrease friction - both filmto-film friction and that between the film and production equipment
•
o leamide
Slip effect is measured as CoF (Coefficient of Friction)
migrate faster than erucamide
Penurunan koeffisien friksi
29
Prosiding Simposium
Nasional Polimer V
ISSN 1410-8720
Jenis Slip agent •
The most commonly used slip agents are oleamide and erucamide.
•
Oleamide is prepared by amidation of oleic acid (C18:1). Direction is now move from
•
tallow based based. • •
to
vegetable
Harga; 2-3 USD/kg Kebutuhan Indonesia: ton/th
3. Clarifying agent
Kenaikkan transparancy 70 60
50 ~40 to
:r: 30 ~ o 20
o
30
pp
pp
Homopolymer
Random copolymer
750
Perkembangan
Additive Polimer (Asmu Wahyu Saptoraharjo)
Menaikkan suhu kristalisasi 115 ~ (I)
!5 110
e (I)
Q.
E 105 ~
5
~ 100 •.t:!
~
b
(I) c:::
95
90
MFJ;;4 Standard co-additive package
a
eoo
1200
1800
2400
3000
ppm of Clarifier
Dengan dan tanpa Clarifying • Clarifying: cry stall nucleator Non-
• Increase crystalization temperature • Formation of more smaller and uniform size of spherulite crystall
Nucleated
Nucleated
CoolIng
Turunan Sorbitol R
R
•
1st Generation : (OBS or di benzyl idenesorbitol)
•
2nd Generation : (MOBS or methyldibenzylidene sorbitol) 3rd Generation : (OMOBS dimethyldibenzylidene sorbitol) Source: corn, sugar, cassava
•
• • •
Harga: 3rd 36-39 USO/kg Kebutuhan: 100 ton/th
31
Prosiding Simposium Nasiollal Polimer V
ISSN 1410-8720
Aspek legal additive untuk kemasan makanan • Regulasi
•
• • •
32
ED :Directive 90/126/EEC, termasuk cara . memperoleh persetujuan food contact di EU : uji migrasi, uji toksikologi dari uji terse but dihasilkan TDI, Tolerable daily Intake dengan satuan mg/kg berat badan. Terakhir TDI dikonversikan ke SML, Spesific Migration Limit berupa TDI x 60 dalam satuan mg additive/kg makanan (ppm). Saat ini restriksi untuk limit migrasi keseluruhan (OML) adalah 60 ppm. Directive 82/711/EEC (=basic rule for testing migration of additive and constituent of plastic intended to come in to contact with foodstufj) 92/48/EEC,93/9/EEC, dan 96/11/EEC (amandement directive 90) EC Directive 94/62/EC limit set untuk heavy metals :Pb, Cd,Hg dan hexavalent chromium Regulasi USA (FDA): Title 21 Code of Federal Regulation CFR. U ntuk polyolefin : part 177: 1520 :restriksi pada maximum extractable :air, xylene, hexane, pada berbagai suhu Regulasi Japan (JHOSP A): mirip degan FDA menggunakan maximum extractable dan limit set heavy metals.
