Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

RESIN FENOL FORMALDEHID DAN RESIN MELAMIN FORMALDEHID Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengetahuan Bahan

Pembimbing

:

Ir. Retno, Msc

Penyusun

:

Ghifaris Vasha I.

141424013

Gian Mardhiansyah

141424015

Kelas

:

1-A TKPB

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG JURUSAN TEKNIK KIMIA D4 TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH 2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas kehendakNya lah kami selaku tim penulis bisa menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya. Adapun maksud dan tujuan penulis membuat makalah ini, adalah untuk memenuhi salah satu tugas dari mata kuliah pengetahuan bahan, dan juga untuk menambah wawasan mengenai resin fenol formaldehid dan resin melamin. Dalam pembuatan dan penyusunan makalah ini tentu saja penulis mengakui bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, baik dari segi isi, teori dan sistematika penulisannya. Maka dari itu karena belum luasnya wawasan kami, kami sangat terbantu bila pembaca memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun dan dapat menyempurnakan makalah ini dari segi manapun. Akhir kata penulis berharap semoga makalah ini bisa bermanfaat bagi kita semua baik untuk hari ini dan untuk masa yang akan datang. Amin

Bandung, 26 Juni 2015

Penulis

BAB I PENDAHULUAN 1.1.

Pendahuluan Resin atau damar adalah suatu campuran yang kompleks dari ekstret tumbuhtumbuhan daninsekta, biasanya berbentuk padat dan amorf dan merupakan hasil terakhir dari metabolisme dan di bentuk diruang-ruang skizogen dan skizolisigen. Banyak penyelidik percaya bahwa resin adalah hasiloksidasi dari terpen-terpen.Secara fisis resin (damar) ini biasanya keras, transparan plastis dan pada pemanasan menjadi lembek atau leleh. Secara kimiawi resin adalah campuran yang kompleks dari asamasam resinat,alkoholiresinat, resinotannol, ester-ester dan resene-resene. Bebas dari zat lemas dan mengandungsedikir oksigen. Karena mengandung zat karbon dalam kadar tinggi, maka kalau dibakar menghasilkan hangus. Juga ada yang menganggap bahwa resin terdiri dari zat-zat terpenoid, yangdengan jalan adisi dengan air menjadi damar dan fitosterin. Sifat larut dalam air, sebagian larut dalamalkohol, larut dalam eter, aseton, petroleum eter, kloroform, minyak terpenting dan lain-lain minyak.Apabila resin-resin di pisahkan dan di murnikan, biasanya dibentuk zat padat bis terbakar. Resin ini juga tidak larut dalam air,tetapi larut dalam alkohol dan lain-lain pelarut organik yang membentuk larutan yang apabila di uapkan meninggalkan sisa yang berupa lapisan tipis seperti vernis

1.2.

Rumusan Masalah 1) Apa pengertian dari resin fenol dan melamin formaldehid ? 2) Apa saja sifat fisik, sifat kimia dan sifat kimia dari resin fenol dan melamin formaldehid ? 3) Bagaimana proses pembuatan resin fenol dan melamin formaldehid ? 4) Apa saja kegunaan resin fenol dan melamin formaldehid ? 5) Apa bahaya yang dapat ditimbulkan dari resin fenol dan melamin formaldehid ?

1.3.

Tujuan Penulisan 1) Mengetahui apa itu resin fenol dan melamin formaldehid. 2) Mengetahui sifat fisik, sifat kimia dan sifat kimia dari resin fenol dan melamin formaldehid. 3) Mengetahui proses pembuatan resin fenol dan melamin formaldehid. 4) Mengetahui kegunaan resin fenol dan melamin formaldehid. 5) Mengetahui bahaya yang dapat ditimbulkan dari resin fenol dan melamin formaldehid.

BAB II ISI . 2.1.

Resin Fenol Formaldehid A. Pengertian Resin Fenol Formaldehid Fenol formaldehid merupakan resin sintetis yang pertama kali digunakan secara komersial baik dalam industri plastik maupun cat (surface coating). Fenol formaldehid dihasilkan dari reaksi polimerisasi antara fenol dan formaldehid. Reaksi terjadi antara fenol pada posisi ortho maupun para dengan ormaldehid untuk membentuk rantai yang crosslinking dan pada akhirnya akan membentuk jaringan tiga dimensi (Hesse, 1991). B. Sifat-Sifat Resin Fenol Beberapa sifat resin secara umum antara lain: 1) Secara fisika: a. Bobot Molekul b. Kerapatan (g/mol) c. Titik cair (°C) d. Titik didih (°C)

: : : :

94,11 1,0576 40,9 181,8

2) Secara mekanik: a. Keras b. Transparan c. Plastis d. Lembek/ leleh 3) Secara kimia, campuran dari: a. Bebas Zat lemak b. Sedikit mengandung oksigen dan banyak mengandung karbon c. Unggul dalam sifat isolasi listrik d. Mampu dibentuk dalam suasana Asam maupun Basa

C. Aplikasi Resin Fenol Formaldehid Salah satu aplikasi dari resin fenol formaldehid adalah untuk vernis. Vernis adalah bahan pelapis akhir yang tidak berwarna (clear unpigmented coating). Istilah vernis digunakan untuk kelompok cairan jernih yang memiliki viskositas 2 – 3 poise, yang bila diaplikasikan akan membentuk lapisan film tipis yang kering dan bersifat gloss (glossy film). Proses pengeringan pada vernis dapat melalui penguapan (evaporasi) dari solvent, oksidasi dengan udara, dan polimerisasi sejumlah unsur yang terkandung dalam vernis. Hasil akhir dari vernis adalah lapisan film transparan yang memperlihatkan tekstur bahan yang dilapisi (Martens, 1967). Perkembangan fenol formaldehid untuk aplikasi vernis dan lacquer telah mampu menyaingi produk melamin formaldehid karena harganya yang lebih murah. Selain itu, hasil aplikasinya dapat memunculkan jenis vernis dan lacquer yang berwarna sedangkan melamin formaldehid tidak berwarna sehingga bila diinginkan hasil aplikasi yang berwarna tidak perlu penambahan zat warna. Produk fenol formaldehid ada yang memberikan warna jernih kekuning-kuningan tetapi ada juga yang kecoklatan sampai kemerah-merahan. D. Pembuatan Resin Fenol Formaldehid Berdasarkan perbandingan mol reaktan dan jenis katalis yang digunakan, resin fenol formaldehid dibagi menjadi 2 jenis yaitu novolak dan resol. Resol merupakan hasil reaksi antara fenol dengan formaldehid ekses oleh adanya katalis basa. Jenis katalis basa yang sering digunakan adalah natrium hidroksida dan ammonium hidroksida pada pH = 8-11. Produk fenol formaldehid yang dihasilkan dengan katalis natrium hidroksida akan mempunyai sifat larut dalam air dan apabila katalis yang digunakan ammonium hidroksida akan memberikan sifat tidak larut dalam air yang dikarenakan terbentuk bis dan tris hydroksylbenzylamin (Martin, 1956). Novolak merupakan hasil reaksi antara fenol ekses dengan formaldehid oleh adanya katalis asam. Jenis katalis asam yang sering digunakan adalah asam sulfat, asam klorida, dan asam oksalat dengan konsentrasi rendah. Hasil reaksi akan membentuk produk yang termoplast dengan berat molekul 500 - 900. Agar novolak menjadi bersifat termoset maka membutuhkan pemanasan dan penambahan crosslinking agent (Frisch, 1967). Tahap reaksi dalam pembentukan novolak tersaji pada gambar 1 dan 2. Pada novolak, reaksi polikondensasi dapat berlangsung sempurna sampai membentuk rantai dengan struktur methylene link dan fenol terminate tanpa adanya gugus fungsional dan tidak dapat cure dengan sendirinya. Pada suasana asam, raeksi

kondensasi (pembentukan jembatan methylene) berjalan cepat dibanding pembentukan gugus methylol (Hesse, 1991).

Adapun flowchart pembuatan Novolak adalah sebagai berikut : Mulai

Disiapkan fenol

Ditambahkan formaldehid

Diperoleh monomethylol fenol

Ditambahkan fenol

Diperoleh dihidroksi diphenil methane

Selesai Gambar 1.3 Flowchart Pembuatan Novolak (Rokhati, 2008).

E. Bahaya Resin Fenol 

Pengaruh terhadap badan Karena resin formaldehida dipakai dalam bahan konstruksi seperti kayu lapis/tripleks, karpet, dan busa semprot dan isolasi, serta karena resin ini melepaskan formaldehida pelan-pelan, formaldehida merupakan salah satu polutan dalam ruangan yang sering ditemukan. Apabila kadar di udara lebih dari 0,1 mg/kg, formaldehida yang terhisap bisa menyebabkan iritasi kepala dan membran mukosa, yang menyebabkan keluarnya air mata, pusing, teggorokan serasa terbakar, serta kegerahan. Jika terpapar formaldehida dalam jumlah banyak, misalnya terminum, bisa menyebabkan kematian. Dalam tubuh manusia, formaldehida dikonversi menjadi asam format yang meningkatkan keasaman darah, tarikan nafas menjadi pendek dan sering, hipotermia, juga koma, atau sampai kepada kematiannya. Di dalam tubuh, formaldehida bisa menimbulkan terikatnya DNA oleh protein, sehingga mengganggu ekspresi genetik yang normal. Binatang percobaan yang menghisap formaldehida terus-terusan terserang kanker dalam hidung dan tenggorokannya, sama juga dengan yang dialami oleh para pegawai pemotongan papan artikel. Tapi, ada studi yang menunjukkan apabila formaldehida dalam kadar yang lebih sedikit, seperti yang digunakan dalam bangunan, tidak menimbulkan pengaruh karsinogenik terhadap makhluk hidup yang terpapar zat tersebut.



Pertolongan pertama bila terjadi keracunan akut Pertolongan tergantung pada konsentrasi cairan dan gejala yang dialami korban. Sebelum ke rumah sakit, berikan arang aktif (norit) bila tersedia. Jangan melakukan rangsangan agar korban muntah, karena akan menimbulkan resiko trauma korosif pada saluran cerna atas. Di rumah sakit biasanya tim medis akan melakukan bilas lambung (gastric lavage), memberikan arang aktif (walaupun pemberian arang aktif akan mengganggu penglihatan pada saat endoskopi). Endoskopi adalah tindakan untuk mendiagnosis terjadinya trauma esofagus dan saluran cerna. Untuk meningkatkan eliminasi formalin dari tubuh dapat dilakukan hemodialisis (cuci darah). Tindakan ini diperlukan bila korban menunjukkan tanda-tanda asidosis metabolik berat.

2.2.

RESIN MELAMIN

A. Pengertian Resin Melamin

Melamin merupakan senyawa berwarna, termasuk dalam kelompok senyawa heterosiklik-basa kuat yang memiliki rumus molekul C3H6N6 dengan nama IUPAC 1,3,5-triazine-2,4,6-triamine, diperoleh dari sintesis sianamida. Nama lain dari melamin adalah cyanurotriamide, cyanurotriamine atau cyanuramide. Senyawa ini berbentuk kristal monocyclic berwarna putih. Melamin diantaranya digunakan sebagai bahan aku pembuatan melamin resin, bahan sintesa organik, bahan pencampur cat, pelapis kertas, tekstil, leather tanning dan lain-lain. Bahan baku yang digunakan pada proses pembuatan melamin adalah urea dan campuran amoniak karbon dioksida sebagai fluidizing gas dengan katalis alumina. Melamin dapat berkondensasi dengan formaldehida membentuk polimer termoplas dengan berat molekul tinggi. Melamin bereaksi dengan formaldehida dalam suasana basa, membentuk melamin metilol, selanjutnya dengan pemanasan akan dihasilkan resin melamin-formaldehida. Resin melamin banyak digunakan pada formulasi molding dan laminating, sebagai bahan modifikasi dalam industri tekstil, dan pemakaian yang terbesar adalah dalam pembuatan alat makan dekoratif.

Gambar diatas menunjukkan bahwa dari total produksi melamin dunia tahun 2004 sebesar 1.017 KMT, Indonesia menyumbang sebanyak 6 %. Jumlah ini dapat ditingkatkan dengan meningkatkan jumlah produksi melamin di Indonesia, sehingga setelah kebutuhan melamin dalam negeri dapat dipenuhi, maka melamin

dapat diekspor untuk menambah devisa negara. Melihat kebutuhan melamin pada masa sekarang ini, seiring dengan industri-industri pemakainya yang semakin meningkat, maka pendirian pabrik melamin dirasa sangat perlu. Hal ini bertujuan untuk mengantisipasi permintaan didalam negeri, mengurangi impor melamin dan membuka tenaga kerja baru.

B. Sifat Fisik, Kimia dan Mekanik Resin Melamin

Bentuk

:

Solid

Penampilan

:

Bubuk Putih

Bau

:

Sedikit Berbau

Titik Leleh

:

90-100oC

Kelarutan dalam air

:

Sedikit

Specific Gravity

:

0,60-0,70 (dalam bentuk bubuk)

pH

:

8,5-10

Tekanan Uap

:

93oC

Kestabilan Kimia

:

Stabil pada kondisi normal

Sifat Mekanik

:

Keras, tahan abrasi

C. Sintesis Melamin Melamin pertama kali disintesis oleh kimiawan Jerman Justus von Liebig pada 1834. Pada produksi awal, calcium cyanamid diubah menjadi dicyandiamide, kemudian dipanaskan di atas suhu lelehnya untuk memproduksi melamin. Pada awal 1940, Mackay menemukan bahwa melamin juga bisa disintesa dari urea pada suhu 400oC dengan atau tanpa katalis. Reaksi yang terjadi : 6 (NH2)2CO ——–> C3 H6 N6 + 6 NH3 + 3 CO2

Hal ini dapat dipahami sebagai dua langkah. Pertama-tama, urea terurai menjadi asam dan amonia cyanic dalam reaksi endotermik: (NH2)2CO → HCNO + NH3 Kemudian, asam cyanic polimerisasi untuk membentuk melamin dan karbon dioksida: 6 HCNO → C3H6N6 + 3 CO2 Reaksi kedua adalah eksotermik, namun keseluruhan proses endotermik. Reaksi di atas dapat dilakukan oleh salah satu dari dua metode: dikatalisasi produksi gas-fasa atau tekanan tinggi-fase cair produksi. Dalam satu metode, cair urea fluidized diperkenalkan ke atas tempat tidur dengan katalis untuk reaksi. Panas gas amonia juga hadir untuk fluidize tempat tidur dan menghambat deammonization. Limbah kemudian didinginkan. Amonia dan karbon dioksida di offgas dipisahkan dari bubur yang mengandung melamin. Bubur lebih lanjut yang terkonsentrasi dan mengkristal untuk menghasilkan melamin. Mayor produsen dan pemberi lisensinya seperti DSM, BASF, dan Eurotecnica telah mengembangkan beberapa metode kepemilikan. Off mengandung gas amonia dalam jumlah besar. Oleh karena itu produksi melamin sering diintegrasikan ke dalam produksi urea yang menggunakan amonia sebagai bahan baku. Kristalisasi dan mencuci melamin menghasilkan cukup banyak air limbah, yang merupakan polutan jika dibuang langsung ke lingkungan. Limbah air mungkin akan terkonsentrasi ke padat (1,5-5% dari berat) untuk memudahkan pembuangan. Padat dapat mengandung sekitar 70% melamin, 23% oxytriazines (ammeline, ammelide, dan asam cyanuric), 0.7% polycondensates (melem, melam, dan melon).

D. Pembentukan Resin Melamin Reaksi pembentukan resin melamin-formaldehida merupakan reaksi polikondensasi yang sampai pada tahap akhir penggunaannya terdiri dari tiga tahap. Tahap pertama adalah reaksi metilolasi dengan formaldehida membentuk melamin termetilolasi (gambar 1).

Molekul melamin mengandung tiga gugus amina primer dan setiap gugus tersebut mempunyai potensi untuk bereaksi dengan dua mol formaldehida hingga dapat membentuk produk heksametilolmelamin, jika rasio formaldehida/melamin cukup tinggi. Dalam medium alkali (pH >9) maka produk yang dihasilkan secara esensial adalah trimetilolmelamin dan heksametilolmelamin

Tahap kedua adalah tahap kondensasi membentuk jembatan eter dan melepaskan air atau pembentukan jembatan metilen dengan melepaskan formaldehida, bergantung pada pH. Sebagai contoh kondensasi dari molekul monometilolmelamin

Tahap akhir adalah tahap kondensasi lanjut yang pada akhirnya membentuk produk polimer terikat silang dengan struktur jejaring tiga dimensi. Parameter yang sangat penting dalam pembentukan resin melaminformaldehida adalah:     

rasio molar atau rasio massa dari bahan baku (melamin dan formaldehida) kemurnian bahan baku pH waktu temperature

E. Kegunaan Produk Aplikasi dari resin melamin-formaldehida sangat luas meliputi:  Bahan perekat dalam industri pengerjaan kayu (woodworking industry)  Pembuatan kertas untuk tujuan dekoratif  Bahan cetakan (molding materials)  Bahan baku untuk pelapis permukaan (surface coatings)  Bahan peningkat daya regang/rentang dan kekuatan basah(wet strength) dalam industri kertas  Sebagai textile auxiliaries dan leather auxiliaries  Sebagai flameproofing agents

F. Bahaya dan Pencemaran Resin Melamin 1) Racun dari formaldehid yang muncul karena paparan panas, sinar UV atau tergerusnya permukaan melamin sehingga partikel formaldehid terlepas. 2) Iritasi pada hidung, kerongkongan dan sistem pernapasan bila terhirup uap atau abu produk. 3) Menyebabkan mual atau muntah (karena lambung mengalami iritasi) bila produk termakan. 4) Kontak pada mata dapat menyebabkan mata berair, pedih dan mata merah. 5) Iritasi pada kulit dapat menyebabkan kulit kemerahan dan gatal-gatal. 6) Resin melamin yang dibuang begitu saja ke sungai menyebabkan penyumbatan pada aliran sungai. G. Penanganan Pencemaran Resin Melamin 1) 2) 3) 4) 5) 6)

Penggunaan Alat Pelindung Diri pada saat bekerja di industri. Memindahkan orang yang terkontaminasi ke tempat berudara segar. Memberi oksigen melalui facemask bila sulit bernafas. Bersihkan mulut korban dengan air Cuci kulit yang terkontaminasi dengan sabun dan air. Mengurangi penggunaan peralatan makanan yang berbahan dasar resin melamin. 7) Recycle barang-barang bekas yang terbuat dari resin melamin.

BAB III PENUTUP

Fenol formaldehid merupakan resin sintetis yang pertama kali digunakan secara komersial baik dalam industri plastik maupun cat (surface coating). Fenol formaldehid dihasilkan dari reaksi polimerisasi antara fenol dan formaldehid. Reaksi terjadi antara fenol pada posisi ortho maupun para dengan ormaldehid untuk membentuk rantai yang crosslinking dan pada akhirnya akan membentuk jaringan tiga dimensi Melamin merupakan senyawa berwarna, termasuk dalam kelompok senyawa heterosiklik-basa kuat yang memiliki rumus molekul C3H6N6 dengan nama IUPAC 1,3,5-triazine2,4,6-triamine, diperoleh dari sintesis sianamida. Nama lain dari melamin adalah cyanurotriamide, cyanurotriamine atau cyanuramide. Senyawa ini berbentuk kristal monocyclic berwarna putih.

DAFTAR PUSTAKA

Atha, Syifa. 2010. “Melamin”. http://ruangkimia.blogspot.com/2010/06/melamin.html Heryanto, Bayu. 2011. “Resin Melamin http://kidalnarsis.blogspot.com/2011/06/melamin-formaldehid.html

Formaldehid”.

Nitaro, Dewi Viana. 2013. ”Melamin pada Produk Pangan” http://nitarovianadewi.blogspot.com/2013/04/melamin-pada-produk-pangan.html Rahma, Ayu. 2013. “Bahaya Produk Melamin” https://www.lintas.me/2013/01/woman/recipes/editor/ini-bahaya-piring-dan-gelasmelamin-untuk-kesehatanmu Ripandi, Ghani. 2013. “Resin Fenol http://bilangapax.blogspot.com/2011/02/resin-fenol-formaldehid.html

Formaldehid”