PENGENALAN

Plastik adalah polimer, iaitu rantai-panjang atom mengikat satu sama lain.

Rantai ini membentuk banyak unit molekul berulang, atau "monomer". Plastik yang

umum terdiri dari polimer karbon saja atau dengan oksigen, nitrogen, klorin atau

belerang di tulang belakang. (beberapa minat komersial juga berdasar silikon).

Tulang-belakang adalah bahagian daripada rantai di jalur utama yang

menghubungkan unit monomer menjadi satu.

Untuk mengetahui ciri-ciri plastik kumpulan molekul berlainan bergantung

daripada tulang belakang (biasanya "digantung" sebagai baghaian dari monomer

sebelum menyambungkan monomer bersama untuk membentuk rantai polimer).

Penghasilan oleh kumpulan rantaian ini telah membuat plastik menjadi bahagian tak

dapat dipisahkan dalam kehidupan abad ke-21 dengan memperbaiki ciri daripada

polimer tersebut.

Plastik direka dengan kepelbagaian yang sangat banyak dalam ciri-ciri yang

dapat menahan panas, keras, kebergantungan dan lain-lain. Digabungkan dengan

kemampuan adaptasinya, komposisi yang umum dan beratnya yang ringan

memastikan plastik digunakan hampir di seluruh bidang industri.

Pengembangan plastik berasal daripada penggunaan bahan semula jadi

(seperti: karat, "shellac") hingga ke bahan yang diubahsuai secara kimia (seperti:

karat semula jadi, "nitrocellulose") dan akhirnya ke molekul buatan-manusia (seperti:

epoksi, polivinil klorida - PVC, polietilena).

BAHAN DASAR PEMBUAT PLASTIK

Untuk saat ini pembuatan plastik menggunakan bahan dasar nafta yang

terkandung dalam minyak mentah. Nafta adalah minyak yang ringan, bahan ini

kemudian diproses lebih lanjut sehingga dihasilkan satu bahan kimia murni

yang disebut etana. Molekul etana terdiri dari dua atom karbon dan empat atom

hidrogen.

Diagram di bawah ini menunjukkan tiga molekul etana yang terpisah pada

saat berbentuk gas. Jika suatu zat katalisator ditambahkan, maka molekul-molekul

tersebut bergabung membentuk rantai yang panjang (polimer) disebut proses

polimerisasi. Bentuk deretan/rantai etena inilah yang dikenal sebagai plastik atau

polythene (poly= banyak, ethene= etana).

Selain dari minyak mentah, plastik juga dapat dibuat dari batu bara dan gas

alam. Namun ketiga sumber alami ini membutuhkan jutaan tahun terbentuknya,

itupun tidak kekal. Oleh karena itu diperlukan penelitian terus menerus agar dapat

mencari sumber lain yang cukup murah dalam membuat plastik. Akhir-akhir ini

diperoleh hasil bahawa kayu dapat digunakan sebagai bahan baru. Hal ini tidak

begitu menghairankan, kerana batu bara terbentuk dari fosil kayu.

Mengingat plastik tidak dapat lapuk seperti kayu ataupun besi, suatu

sumbangan penting terhadap masalah ini adalah membuang plastik dalam jumlah

sesedikit mungkin. Untuk mengurangi kemungkinan menumpuknya plastik di tempat

penimbunan sampah, dilakukan pendaur ulang khususnya plastik jenis

thermoplastik. Ada beberapa jenis plastik yang dibuat biodegradable artinya dapat

terurai secara alami dan menyatu dengan tanah (melapuk secara biologis).

KATEGORI PLASTIK

Plastik merupakan salah satu daripada bahan komposit.

Plastik terbahagi kepada dua jenis:

a) Plastik haba

b) Plastik termoset

PLASTIK HABA

Plastik jenis ini boleh dikitar semula melalui proses pemanasan tanpa

mengalami sebarang perubahan kimia.

Ia mempunyai sifat yang mudah cair apabila haba dikenakan keatasnya.

Boleh dibentuk pada suhu yang tinggi sedikit daripada suhu air didih,iaitu

antara 115 6C hingga 327 6C.

Jenis plastik haba dan kegunaannya ditunjukkan di dalam jadual 5.1

PLASTIK TERMOSET

Plastik ini boleh dibentuk dengan dikenakan haba dan tekanan.

Pepejal plastik termoset tidak boleh dikitar semula.

Sekiranya, sesuatu produk daripada plastik termoset perlu diubah bentuk,ia

boleh dilakukan dengan pelbagai kaedah,contohya kaedah pemesinan.

Jenis plastik termoset dan kegunaannya ditunjukkan di dalam jadual 5.2

JENIS PLASTIK HABA DAN KEGUNAANNYA (JADUAL 5.1)

JENIS PLASTIK TERMOSET DAN KEGUNAANYA (JADUAL 5.2)

PERBEZAAN ANTARA PLASTIK HABA DAN PLASTIK TERMOSET

PEMILIHAN PLASTIK

Pemilihan plastik memerlukan kesedaran mengenai kelakunan umum

plastik sebagai sesuatu kumpulan seperti pengetahuan tentang kelakunan

khas sesuatu plastik itu.

Langkah pertama dan terpenting dalam proses reka bentuk ialah

mentakrifkan dengan jelas tujuan dan fungsi barangan yang dicadangkan

dan mengeal pasti persekitaran semasa ia beroperasi.

Berikut ialah panduan umum ciri penting yang perlu dipertimbangkan oleh

kebanyakkan komponen kejuruteraan.

a) sifat mekanik : kekuatan,kekakuan,kekuatan tentu,kelesuan dan

kelasakan,dan kesan suhu tinggi atau rendah ke atas sifat ini.

b) pengaruh daripada kakisan dan kadar kerosakannya.

c) rintangan haus dan sifat geseran.

d) sifat khas,sebagai contoh,terma,letrik,optic dan sifat

kemagnetan,muatan redaman dan lain-lain.

e) pengacuan dan/atau kaedah-kaedah pembentukan yang lain.

f) jumlah harga untuk bahan yang dipilih dan kaedah pembuatan.

a) kekuatan dan kekakuan

b) kemuluran

c) rayapan dan kelakuan

pemulihan

e) pecah rayapan

d) lesu

f) kelasakan

SIFAT MEKANIK PLASTIK

a) Kekuatan dan Kekakuan

1. Bahan plastik haba bersifat likat kenyal yang bermaksud bahawa sifat

mekanik mencerminkan ciri cecair likat dan pepejal kenyal sekali gus.

2. Apabila plastik haba dikenakan tegasan (tindakan luar seperti haba), ia

menunjukkan tindak balas aliran likat (yang mengurangkan tenaga diantara

zarah pepejal) dan melalui anjakan kenyal (iaitu tenaga yang disimpan).

3. Sifat bahan likat ini bergantung kepada masa,suhu dan kadar ubah bentuk.

b) Kemuluran

1. Suatu alat atau komponen berbeban galas sepatutnya tidak boleh herot

terlalu banyak sehingga tidak dapat berfungsi semasa beroperasi apabila

dikenakan tegasan.

2. Plastik mempunyai nilai kemuluran yang yang tinggi. Ia mudah berubah

bentuk apabila haba dikenakan ke atasnya.

C) Rayapan dan Kelakuan Pemulihan

1. Plastik menunjukkan hubungan terikan yang bergantung kepada waktu

apabila tegasann dimalar dikenakan.

2. Kelakuan ini dinamakan rayapan.

3. Dalam bentuk yang sama sekiranya tegasan yang dikenakan pada plastik ini

dihapuskan,ia menunjukkan bahawa pemulihan terikan akan kembali pada

dimensi asal dan pemulihan ini bergantung kepada waktu.

d) Lesu

1. Plastik mudah dipengaruhi oleh pertumbuhan retak rapuh akibat daripada

kitaran tegasan seperti yang berlaku pada logam.

2. Ia juga mempunyai redaman yang tinggi dan pengaliran haba terma yang

rendah.

3. Plastik juga lebih mudah lembut dengan haba sekiranya kitaran tegasan

atau kadar kitaran adalah tinggi.

4. Plastik yang mempunyai sifat rintangan lesu yang paling baik ialah

polipropilena,kopolimer etilena-propilena dan PVDF.

e) Pecah Rayapan

1. Apabila plastik dikenakan tegasan yang malar,nilai keterikannya bertambah

sehingga tiba ke suatu takat bahan tersebut akan pecah.

2. Takat ini dikenali sebagai pecah rayapan atau kadang kala disebut lesu

static.

3. Pereka bentuk perlu menggunakan data reka bentuk jangka

panjang,terutamanya kerana banyak plastik yang bersifar lasak pada masa

yang pendek akan menjadi rapuh pada masa yang panjang.

f ) Kelasakan

1. Kelasak bermaksud rintangan terhadap pecah.

2. Terdapat plastik yang bersifat sangat lasak sedangkan yang lainnya bersifat

rapuh.

3. Tetapi,ada juga plastik yang bersifat lasak akan menjadi rapuh disebabkan

oleh keadaan pemprosesan,serangan kimia atau dikenakan tegasan pada

suatu jangka masa yang lama.

4. Plastik yang tidak bertetulang yang paling lasak ialah nilon 66,LDPE, LLDPE,

EVA dan struktur terbusa poliuretan.

KEROSAKAN PLASTIK

Terdapat beberapa factor kerosakan pada plastik. Antaranya ialah:

a) Fizikal atau serangan bahan kimia

Ia berlaku akibat kerosakan yang terjadi pada struktur kimianya.

Tidak semestinya disebabkan oleh asid pekat atau pun pelarut. Ia

juga boleh berlaku disebabkan oleh bahan antara yang kelihatan

seolah-olah tidak berbahaya seperti air (hidrolisis) atau oksigen

(pengoksidaan)

Ia juga boleh disebabkan oleh haba ,tegasan dan pancaran.

b) Luluhawa

Ia berlaku akibat daripada gabungan kesan penyerapan air dan

pendedahan kepada pancaran cahaya ultraungu (u-v).

Penyerapan air mempunyai kesan tindakan pemplastik ke atas plastik

karana air meningkatkan kelunturan.

Akan tetapi,penghapusan air akan mengakibatkan kerapuhan manakala

pancara (u-v) menyebabkan kerosakan pada ikatan yang terdapat

pada rantai polimer.

Kesannya, berlaku kerosakan umum pada ciri-ciri fizikalnya (kehilangan

warna atau kejernihan).

c) Pengoksidaan

Ia disebabkan oleh sentuhan dengan asid pengoksidaan,

pendedahan kepada pancaran (u-v),penggunaan haba yang

berlebihan pada jangka masa yang lama atau terdedah kepada

luluhawa.

Pengoksidaan akan mengakibatkan kerosakan pada sifat mekanik

(kerapuhan dan mungkin juga retak tegasan),pertambahan kepada

factor kuasa,kehilangan kejernihan.

Ia kebanyakkannya memberi kesan pada plastic haba dengan tahap

berbeza,terutamanya pada poliofena,PVC,nilon dan plastik

berasaskan selulos.

d) Retak tegasan persekitaran (ESC)

Kebiasaannya,plastik retak rapuh berlaku apabila bahan tersebut

bersentuhan dengan bahan tertentu semasa dikenakan tegasan.

Tegasan boleh jadi dikenakan dari luar dan langkah berjaga-jaga

perlu diambil dengan segera.

Ia terjadi semasa pemprosesan dan ia merupakan faktor yang

selalunya menyebabkan berlakunya ESC.

Serangan secara terus ke atas struktur kimia plastik tidak melibatka

ESC,masalah ini boleh dikurangkan dengan mengawal faktor

struktur.

Contohnya: sifar rintangan poliotilena sangat bergantung kepada

ketumpatan,kehabluran,indeks aliran lebur (MBI) dan berat molekul.

Mekanisma ESC ini boleh dikatakan terlibat dengan penusukan

bahan penggalak pada bahagian permukaan yang cacat atau rosak

lalu mengubah suai tenaga permukaan dan menggalakkan berlaku

pecah.