matrik dan polimer

A.    Matrik

Matriks adalah bahan dasar pembentuk komposit yang mengikat pengisi dengan tidak terjadi ikatan secara kimia. Matriks dalam  suatu komposit polimer berperan untuk mempertahankan posisi dan orientasi serat untuk melindunginya dari pengaruh  lingkungan. Secara umum matrik terdiri dari 3 macam yaitu polimer, logam dan keramik. [Rina Pritria, 2006]

Matrik dalam   komposit mempunyai peran sebagai berikut [Sulistia Rudi, 2006] :

1.      Sebagai pengikat partikel penguat.

2.      Pendistribusi beban yang dikenakan pada material komposit kepada partikel penguat.

3.      Melindungi partikel penguat dari kerusakan eksternal.

B.     Polimer

Polimer merupakan suatu makro molekul, tersusun dari molekul rantai panjang yang berulang-ulang. Saat ini polimer digunakan secara luas karena sifat polimer lebih ringan dan tidak korosif dibandingkan dengan matrik logam dan harganya yang relatif lebih murah dibandingkan matrik keramik. Polimer terdiri dari banyak

monomer yang saling mengikat dalam ikatan kimia membentuk suatu solid. Polimer matrik komposit secara umum terdiri dari tiga macam yaitu termoset, termoplastik dan rubber (karet) [Sulistia Rudi, 2006].

 

Polimer terbuat dari ribuan unit molekul kecil yang disebut monomer. Proses

penggabungan molekul-molekul tersebut dinamakan polimerisasi dan jumlah unit dalam  molekul besar yang tersusun dinamakan derajat polimerisasi. Nama-nama dari polimer yang tersusun dari awalan poli dan diikuti nama monomernya, misalnya poliester tersusun dari poli dan ester.

Secara umum terdapat dua macam plastik, yaitu [Sulistia Rudi, 2006]  :

1. Termoset

Termoset adalah salah satu jenis plastik yang sering digunakan dalam pembuatan komposit dengan penguat serat maupun serbuk. Matrik jenis ini memiliki rantai-rantai molekul yang saling berhubungan sehingga walaupun mengalami pemanasan dan penekanan, masing-masing rantai molekul tidak akan saling bergerak relatif. Matrik akan mencair dan kemudian mengeras bersamaan dengan terbentuknya suatu jaringan ikatan rantai monomer sehingga akan bersifat stabil. Beberapa kelebihan penggunaan termoset sebagai matrik adalah  :

· Mengikat filler dengan mudah dan baik

· Memiliki viskositas yang rendah

· Memiliki kelengketan yang baik dengan bahan penguat

· Kekakuan yang baik

· Stabilitas dimensi yang baik

· Ringan

· Tahan korosi

Macam-macam dari plastik jenis termoset antara lain sebagai berikut [Sulistia Rudi, 2006]:

a.       Poliester

Poliester merupakan resin cair dengan viskositas relatif rendah, mengeras pada suhu kamar dengan penggunaan katalis tanpa menghasilkan gas sewaktu pengesetan seperti resin termoset lainnya, sehingga tidak memerlukan penekanan saat.   

b.             Epoksi

Resin ini banyak digunakan untuk aplikasi rekayasa karena memiliki sifat-sifat yang lebih unggul dibandingkan dengan resin lainnya, antara lain kekuatan tarik serta kekuatan tekan yang tinggi, tahan terhadap bahan kimia, sedikit volatiles (Gas-gas pengotor), stabilitas ukuran yang baik, ketahanan termal yang tinggi, dan mudah dibentuk tanpa dipanaskan terlebih dahulu.

 Fenol

        Resin fenol adalah jenis termoset pertama yang paling banyak digunakan dalam dunia industri. Memiliki sifat kestabilan dimensi yang baik, rambatan patahan yang lambat, ketahanan kimia yang baik, dan emisi racun yang rendah  pada  saat terbakar. Material ini banyak digunakan sebagai peralatan elektronik, dan beberapa peralatan otomotif.