BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Buah Alpukat Tanaman alpukat (Persea Americana Mill) berasal dari Amerika tengah yang beriklim tropis dan telah menyebar hampir ke seluruh negara sub-tropis dan tropis termasuk Indonesia.Hampir semua orang mengenal dan menyukai buah alpukat, karena buah ini mempunyai kandungan gizi yang tinggi (Prasetyowati dkk, 2010). Buah alpukat memiliki kandungan nutrisi yang tinggi, mengandung vitamin A, B, C, dan E dalam jumlah yang besar serta nutrien lain seperti folacin, niacin, besi (Fe), magnesium (Mg), folat, asam pentotenat, dan potassium (K). Vitamin C, E, dan beta karoten (prekursor vitamin A) merupakan senyawa antioksidan alami yang mampu melindungi tubuh dari serangan radikal bebas.protein buah alpukat juga terbukti mengandung asam amino esensial yang dibutuhkan oleh tubuh (Bergh, 1992). (a) Gambar 2.1 Foto buah alpukat (a).buah yang segar (b).buah yang rusak (b) Masing- masing golongan ukuran tersebut dikelompokkan menjadi dua macam mutu, yang standar mutunya ditampilkan pada tabel 2.1

2 Tabel 2.1 Standar mutu I dan II buah Alpukat (BPPT,2005) Kriteria Mutu Mutu I Mutu II Kesamaan sifat varietas Tingkat Ketuaan Bentuk Tingkat Kekerasan Ukuran Tingkat Kerusakan maksimum (10%) Tingkat Pembusukan maksimum (10%) Seragam Tua,tidak terlalu matang Normal Keras Seragam 5,0 1,0 Seragam Tua,tidak terlalu matang Kurang Normal Keras Kurang Seragam 10,0 2,0 Keterangan : 1. Kesamaan sifat varietas: Dinyatakan seragam apabila dalam satu lot buahnya sama dalam hal bentuk, tekstur, warna daging buah, dan warna kulit buah 2. Tingkat Ketuaan: Dinyatakan tua apabila telah mencapai tingkat pertumbuhan yang menjamin dapat tercapainya proses kematangan yang sempurna. Dinyatakan terlalu matang apabila daging buah lunak atau telah berubah warna dan dianggap telah lewat waktu pemasakannya. 3. Bentuk Dinyatakan normal apabila bentuknya normal menurut varietasnya dinyatakan kurang normal apabila bentuknya agak menyimpang dari bentuk normal menurut varietasnya, tetapi tidak mempengaruhi kenampakannya. 4. Kekerasan Dinyatakan keras apabila terasa cukup keras saat ditekan dengan jari tangan (tidak lunak), meskipun kulit sedikit lemas tetapi tidak keriput. 5. Ukuran

3 Dinyatakan seragam apabila dalam satu lot berukuran seragam menurut golongan ukuran berdasarkan berat buah yang telah ditentukan, dengan toleransi maksimum 10%. 6. Kerusakan Dinyatakan rusak apabila mengalami kerusakan biologis, fisiologis, mekanis, dan sebab-sebab lain yang mengenai 10% atau lebih dari permukaan buah. 7. Pembusukan Dinyatakan busuk apabila mengalami kerusakan atau cacat seperti tersebut diatas sedemikian rupa sehingga daging buahnya tidak dapat dipergunakan lagi (BPPT, 2005). Kadar air bahan menunjukan banyaknya kandungan air persatuan bobot bahan. Buah-buahan dan sayuran pada umumnya mempunyai kadar air yang tinggi yaitu sekitar 80-90% tergantung pada kultivar dan asal produksinya. Buah-buahan dan sayuran terus mengalami kehilangan air setelah pemanenan (Taib, 1988). Warna bahan pangan yang dinilai bergizi, enak dan tekstur sangat baik, tidak akan dimakan apabila memiliki warna yang tidak sedap karena menyimpang dari warna seharusnya. Warna juga sebagai indikator terhadap tingat kesegaran (Winarno, 1993). Sebagian besar perubahan fisiko kimiawi yang terjadi pada buah setelah panen berhubungan dengan respirasi dan perubahan warna sehingga kehilangan kesegaran dan penyusutan kualitas.warna buah masak disebabkan oleh sintesis karotenoid dan antosianin.pada periode lewat matang ditandai dengan terjadinya reduksi karoten (Subramanyam, 1976) Lemak dan Minyak Lemak dan minyak merupakan salah satu kelompok yang termasuk golongan lipida.lemak dan minyak atau secara kimiawi adalah trigliserida merupakan bagian terbesar dari kelompok lipida.trigliserida merupakan suatu molekul gabungan antara satu molekul gliserol dan tiga molekul asam lemak yang membentuk satu molekul trigliserida dan tiga molekul air.

4 Lemak dan minyak sering dijumpai pada minyak nabati dan lemak hewan.minyak umumnya berasal dari tumbuhan, contohnya minyak jagung, minyak zaitun, minyak kacang dan lain-lain. Minyak dan lemak mempunyai struktur dasar yang sama (Hart, 1990). R 1 R 2 R 3 Gambar 2.2. Struktur Trigliserida Jika R1 = R2 = R3 maka trigliserida yang terbentuk disebut trigliserida sederhana sedangkan jika ketiganya berbeda disebut trigliserida campuran. Satu sifat yang khas dari golongan lipida (termasuk lemak dan minyak) adalah daya larutnya dalam pelarut organik (eter, benzene, khloroform) atau sebaliknya ketidak-larutanya dalam pelarut air (Sudarmadji dan Haryono, 1989). Lemak dan minyak dapat juga dibedakan berdasarkan perbedaan titik lelehnya, pada suhu kamar lemak berwujud padat, sedangkan minyak berwujud cair (Wilbraham, 1992). Berdasarkan sumbernya, lemak digolongkan menjadi dua, yaitu lemak hewani yang berasal dari hewan dan lemak nabati yang berasal dari tumbuhan. Perbedaan dari lemak hewani dan lemak nabati yaitu: lemak hewani umumnya bercampur dengan steroid hewani yang disebut kolesterol, lemak nabati umumnya bercampur dengan steroid nabati yang disebut fitosterol. Kadar asam lemak tidak jenuh dalam lemak hewani lebih sedikit dibandingkan lemak nabati (Ketaren, 2008).

5 2.3. Minyak Alpukat Minyak buah alpukat (MBA) saat ini dianggap sebagai minyak pendatang baru dalam lingkup pasar minyak dan lemak.hanya sedikit negara yang terlibat dalam produksi MBA ini, seperti Meksiko (34%), USA (8%), Israel (4%), Afrika Selatan (<2%), dan Selandia Baru (<1%).Negara-negara ini juga berperan dalam pembudidayaan dan perdagangan buahnya.minyak buah alpukat tidak hanya disukai karena rasanya yang enak, tetapi juga karena manfaatnya dalam kesehatan (Litz et al, 2007).asam lemak dalam minyak apukat 60-80% adalah asam lemak tidak jenuh. Asam lemak yang mendominasi dalam minyak alpukat adalah oleat, selain palmitat, palmitoleat dan linoleat (Hulme, 1970). Kandungan asam lemak minyak buah alpukat terlihat pada Tabel 2.2 Tabel 2.2 Kandungan asam lemak minyak buah alpukat (Rodriguez-Carpena et al, 2012). ASAM LEMAK JUMLAH (%) C14:0 Miristat 0,06 C16:0 Palmitat 12,87 C16:1 Palmitoleat 3,86 C18:0 Stearat 1,45 C18:1 (ω-9) leat 57,44 C18:1 (ω-7) Vaksenat 3,43 C18:2 (ω-6) Linoleat 18,7 C18:3 (ω -3) a-linolenat 0,92 C20:0 Arakhidat 0,31 C20:1 (ω-9) Eikosanoat 0,31 C20:4 (ω-4) Arakhidonat 0,09 C22:0 Behenat 0,16 C24:0 Lignoserat 0,11

6 2.4. leokimia leokimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari trigliserida yang berasal dari minyak dan lemak menjadi asam lemak dan gliserin serta turunan asam lemak baik dalam bentuk ester, amida, sulfat, sulfonat, alkohol, alkoksi, maupun sabun. Bahan dasar oleokimia seperti gliserol, asam lemak, alkil asam lemak, amina asam lemak dan alkohol asam lemak dapat diperoleh dengan mengubah lipid baik dari yang berasal dari hewan atau tumbuhan menjadi gliserol dan turunan asam lemak (Richteret al, 1984; Brahmana dkk, 1994). Asam lemak adalah asam karboksilat yang diperoleh dari hidrolisis suatu lemak atau minyak, umumnya memiliki rantai hidrokarbon panjang dan tidak bercabang. Dan kebanyakan trigliserida alami adalah trigliserida campuran, yaitu triester dengan komponen asam lemak yang berbeda (Wilbraham, 1992). Rantai hidrokarbon dalam suatu asam lemak dapat bersifat jenuh atau dapat pula mengandung ikatan-ikatan rangkap. Asam lemak yang tersebar paling merata dalam alam yaitu asam oleat, mengandung satu ikatan rangkap (Fessenden, 1990). Sumber minyak dan lemak alami dapat berasal dari bahan nabati maupun hewani.sumber minyak nabati diantaranya adalah minyak kelapa sawit, minyak kacang kedelai, minyak kelapa, minyak biji matahari, minyak biji wijen, minyak jarak, minyak jagung, minyak kacang tanah dan sebagainya.sedangkan minyak dan lemak yang berasal dari hewan yaitu seperti minyak sapi, minyak babi, minyak ikan dan lain-lain. Minyak dan lemak tersebut dapat digunakan sebagai bahan baku lemak dan minyak yang dapat dikonsumsi maupun sebagai bahan oleokimia. Produk-produk oleokimia antara lain dipergunakan sebagai surfaktan, deterjen, polimer, aditif bahan makanan, campuran bahan bakar biodiesel dan sebagainya. Penggunaan terbesar dari gliserol adalah pada industri farmasi

7 seperti obat-obatan dan kosmetika serta makanan (50% dari total penggunaan).sedangkan untuk asam lemak penggunaannya adalah dengan mengubahnya menjadi alkohol asam lemak, amida, garam asam lemak, seperti pada tabel 2.3 (Richter et al, 1984, Brahmana dkk, 1994). Tabel 2.3. Diagram Alir leokimia Bahan Dasar Bahan Dasar Kimia leo Beberapa Turunannya Minyak dan Lemak Asam Lemak Alkohol Asam Lemak Amina Asam Lemak Sabun, Asil klorida, Amida, Ester Etoksida, Epoksida, Alkanol Amida Metil Ester Asam Lemak Sulfat, Sulfonat, Ester, dan Aldehida Ester, Amida, Aldehida Gliserin Alkil Resin, Dinamit, Mono dan Di gliserida Propilena Nafta Etilena Sumber : Richter,et. al., 1984 Ket : : Alami : Sintesis 2.5. Penggunaan leokimia Dalam Industri Polimer Turunan lemak dan minyak dalam industri polimer dapat dimanfaatkan sebagai monomer pembentuk bahan polimer maupun sebagai bahan tambahan atau aditif untuk memperbaiki / meningkatkan sifat polimer tersebut termasuk memperbaiki permukaan maupun memperkuat ketahanan polimer. Asam lemak tidak jenuh seperti asam oleat (C 18:1 ), asam linoleat (C 18:2 ) maupun asam risinoleat (C 18:1-H ) telah dikembangkan untuk dioksidasi menjadi asam azelat (Reck, 1984; Brahmana, 1994). Demikian juga dari asam lemak tidak jenuh melalui oksidasi dapat dihasilkan senyawa poliol yang banyak digunakan sebagai monomer pembentuk polimer seperti polieter, poliester dan

8 poliuretan. Sebagai bahan tambahan atau aditif, penggunaan turunan oleokimia dapat digunakan sebagai :slip agent, pelumas, plastisizer dan stabilizer, anti static agent, katalis dan pengemulsi (emulsifier). Bahan oleokimia ini dapat digunakan sebagai plastisizer dan stabilizer.plastisizer dan stabilizer yang banyak digunakan adalah turunan epoksi dari minyak tidak jenuh.plastisizer ini berfungsi untuk membuat plastik menjadi lunak dalam percetakan serta membantu emulsifier dalam mengendalikan kekentalan plastik untuk lebih mudah membentuknya.akan tetapi senyawa epoksi tersebut disamping berfungsi sebagai plastisizer juga sebagai stabilizer, sehingga apabila plastik itu terkena cahaya panas tidak terdegradasi (Reck, 1984) Epoksidasi Hasil oksidasi terhadap ikatan tidak jenuh pada hidrokarbon melalui reaksi epoksidasi menghasilkan senyawa siklik dengan gugus oksiran seperti alkena dengan sebuah oksigen yang disebut senyawa epoksida. Senyawa epoksidasi hasil epoksidasi yang mempunyai atom oksigen dalam cincin beranggotakan tiga disebut juga eter siklik dan jauh lebih reaktif dibanding eter yang lain. Epoksida dari minyak nabati merupakan hal yang penting dan sangat berguna terutama sebagai stabilitator dan plastisasi bahan polimer. Berdasarkan pada kereaktifan yang tinggi dari cincin oksiran epoksida juga dapat dimanfaatkan sebagai zat antara untuk berbagai jenis bahan kimia yaitu alkohol, glikol, alkanolamin, senyawa karbonil, senyawa olefin, dan polimer seperti poliester, poliuretan (Lutz, 1980). Ada empat teknik yang dapat digunakan untuk menghasilkan epoksida dari molekul alkena: 1. Epoksidasi dengan asam perkarboksilat yang sering digunakan dalam industri dan dapat dipercepat dengan bantuan katalis asam atau enzim

9 2. Epoksidasi dengan peroksida organik dan anorganik, termasuk epoksidasi alkali dengan hidrogen peroksida dan epoksida yang dikatalisis logam transisi. 3. Epoksidasi dengan halohidrin, menggunakan asam hipohalogen (HX) dengan garamnya sebagai reagen, dan epoksida olefin dengan defisiensi elektron ikatan rangkap. 4. Epoksidasi dengan menggunakan molekul oksigen, untuk minyak nabati jarang digunakan karena dapat menyebabakan degradasi dari minyak menjadi senyawa yang lebih kecil seperti aldehid dan keton atau asam dikarboksilat berantai pendek sehingga oksidasi dengan 2 merupakan metode yang tidak efisien untuk epoksida minyak nabati (Goud dkk, 2006) Berikut reaksi epoksidasi terhadap senyawa alkena pada gambar 2.3 dan 2.4 sebagai berikut : R H Asam Karboksilat + H H Hidrogen Peroksida H R Asam Peroksi + H Air H Gambar 2.3. Reaksi Pembentukan Asam Peroksi (Lutz, 1980). H + H C H C H H C C + H R Asam Peroksi lefin Epoksida Asam Karboksilat Gambar 2.4.Reaksi Epoksidasi terhadap alkena (Lutz, 1980) Poliol Poliol merupakan senyawa organik yang memilki gugus hidroksil lebih dari satu dan dalam industri material sangat luas digunakan baik sebagai bahan pereaksi maupun aditif.senyawa poliol dapat diperoleh langsung di alam seperti amilum, selulosa, sukrosa dan lignin maupun olahan industri

10 kimia. Poliol dari minyak nabati telah banyak dikembangkan untuk dapat menggantikan petroleum berbasis poliol dalam pembuatan poliuretan dan poliester, juga telah banyak digunakan sebagai bahan elastisizer dalam matriks polimer untuk menghasilkan suatu material, demikian juga sebagai pelunak maupun pemantap yang bertujuan agar diperoleh kekerasan dan kelunakan tertentu sehingga material tersebut mudah dibentuk ke berbagai jenis barang sesuai kebutuhan (Andreas et al, 1990; Narine et al, 2007). Sebagai bahan poliol tersebut dari sumber minyak nabati dikembangkan melalui transformasi terhadap ikatan π pada asam lemak tidak jenuh, baik sebagai trigliserida maupun bentuk asam lemak dan juga bentuk alkil asam lemak melalui berbagai proses kimia seperti ozonolisis, epoksidasi, hidroformulasi, dan metatesis (Gua et al, 2002). Beberapa minyak nabati diupayakan dalam pembuatan poliol dengan memanfaatkan asam lemak tidak jenuh terutama oleat (C 18:1 ), linoleat (C 18:2 ), linolenat (C 18:3 ). Seperti halnya pembuatan poliol dari minyak kacang kedelai yanga kaya kandungan oleat, linoleat dan linonenat melalui proses ozonolisis katalitik dan dihasilkan komposisi gliserida yang baru, yangmana komponen utamanya adalah rantai 2-hidroksi nonanoat dari gugus hidroksil yang baru. Senyawa yang terbentuk dalamtrigliserida berupa campuran mono, di dan tri trigliserida yang memiliki gugus hidroksi (Trans etal, 2005). Kebutuhan poliol yang cukup meningkat dikembangkan dalam industri oleokimia khususnya dalam kebutuhan poliuretan.pada awalnya telah dimanfaatkan risinoleat dari minyak jarak (Ricinus communis Linn) sebagai sumber poliol dalam bentuk trigliserida yang komposisi utamanya adalah gliserol tririsinoleat seperti pada gambar 2.5 (Akram et al, 2008). H 5 H 7 7 H 5 7 5

11 Gambar 2.5.Struktur Gliserol Tririsinoleat pada Minyak Jarak (Ricinus communis Linn) (Akram et al, 2008). Epoksidasi asam lemak tidak jenuh baik sebagai trigliserida, asam lemak bebas maupun dalam bentuk alkil ester asam lemak yang dilanjutkan hidrolisis juga telah dilakukan untuk menghasilkan senyawa poliol, seperti halnya epoksidasi terhadap minyak kacang kedelai dengan asam performiat yang komposisi utamanya sebagai trigliserida asam oleat, linoleat dan linolenat dimana epoksida yang terbentuk diikuti hidrolisis untuk membentuk poliol turunan minyak kedelai seperti pada gambar 2.6 (Godoy et al, 2007). 3 6 Linoleant (C 18:3 ) Minyak kedelai 1) HCH (Epoksidasi) 7 leat (C 18:1 ) Linoleat (C 18:2 ) 3 6 Epoksida Minyak kedelai H-H (Hidrolisis) H H Diol 7 H H H Heksaol Poliol Hasil Hidrolisis H Tetraol Gambar 2.6.Pembentukan Poliol Turunan leat, Linoleat dan Linolenat melalui Epoksidasi Diikuti Hidrolisis dari Gliserida Minyak Kedelai (Godoy etal. 2007) Isosianat Isosianat merupakan monomer yang utama dalam pembentukan poliuretan.isosianat memiliki reaktifitas yang sangat tinggi, khususnya dengan reaktan nukleofilik. Reaktifitas gugus sianat (-N=C=-) ditentukan oleh sifat

12 positif dari atom karbon dalam ikatan rangkap kumulatif yang terdiri-dari N, C, dan. Pada dasarnya kumpulan R-N=C= mempunyai kemampuan untuk bereaksi dengan berbagai senyawa khususnya yang mengandung gugus nukleofil seperti air, amina, alkohol, dan asam lemak. Isosianat memiliki dua sisi reaktif pada atom oksigen dan pada atom nitrogen, sehingga monomer ini sangat reaktif dengan senyawa yang mengandung gugus hidroksil baik yang bersifat alifatis, siklik maupun gugus aromatik. Dalam pembentukan poliuretan sangat penting untuk memilih isosianat yang sesuai untuk bereaksi dengan poliol karenakan dapat menentukan hasil akhir seperti biuret, urea, uretan, dan alopanat. Isosianat dapat bereaksi dengan alkohol membentuk karbamat, dengan air membentuk urea dan gas C 2, dengan amina membentuk urea, dengan urea membetuk uretan dan dengan isosianat sendiri (Hepburn, 1991; Randal et al, 2002). Poliuretan sering disebut juga poliisosianat, gugus isosianat, -NC, merupakan gugus yang sangat reaktif dan dapat membentuk uretan dengan alkohol. Adapun reaksi secara umum isosianat yaitu: 1. Reaksi isosianat dengan poliol

13 2. Reaksi isosianat dengan air 3. Reaksi isosianat dengan amina lebih jauh melalui perbandingan reaksi senyawa kandungan hidrogenaktif (Doyle, 1971). 4. Dengan adanya kelebihan isosianat, atom hidrogen dari uretan akan bereaksi dengan isosianat untuk membentuk suatu rantai alopanat Banyak peneliti telah memakai berbagai isosianat untuk mendapatkan hasil akhir poliuretan yang diinginkan tetapi isosianat yang umum digunakan dan telah dipasarkan untuk komersial adalah toluena diisosianat (TDI), metilen difenil diisosianat (MDI), naftalena 1,5-diisosianat (NDI), dan lain-lain seperti

14 pada gambar 2.7. TDI memiliki senyawa dasar toluena, terdiri dari dua jenis isomer 2,4 (80%) dan isomer 2,6 (20%) yang merupakan isosianat biasa untuk pembuatan poliuretan busa tahan lentur. Jenis kedua adalah TDI dengan campuran 65% isomer 2,4 dan 35% isomer 2,6 (Hepburn, 1991). Gambar 2.7.Struktur dari Beberapa Senyawa Diisosianat (Hepburn, 1991) Polimer Polimer yang merupakan molekul raksasa (makromolekul) yang terbentuk dari perulangan satuan-satuan sederhana monomernya. Monomermonomer digabungkan membentuk rantai polimer dengan suatu proses yang disebut reaksi polimerisasi. Panjang rantai polimer dinyatakan dalam jumlah satuan unit ulang dalam suatu rantai polimer dikenal dengan Derajat Polimerisasi (Polymerization Degree). Berdasarkan hal ini maka massa rumus molekul dari senyawa polimer adalah perkalian antara derajat polimerisasi dengan massa rumus monomer satuan ulangannya. Polimer merupakan objek kajian yang amat rumit. leh karena itu dibuat pengelompokan pengelompokan polimer menurut struktur, keadaan fisik, reaksi terhadap lingkungan, sumbernya, jenis monomer penyusun serta penggunaan produk akhirnya. Secara struktur pembagian polimer adalah polimer yang merupakan molekul individual, polimer linier, polimer

15 bercabang, polimer jaringan raksasa makroskopik (jaringan tiga dimensi). Secara tradisional polimerisasi telah diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama yaitu polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi (Stevenetal, 1996). Polimer terbentuk melalui suatu proses polimerisasi adisi dapat terjadi pada molekul sejenis untuk membentuk molekul yang besar tanpa terjadi pembentukan molekul sampingan. Beberapa contoh polimer yang termasuk polimer poliadisi adalah pembentukan polietilen, polipropilen, polivinil klorida, poliakrilat, dan lain-lain. Polimerisasi kondensasi umumnya untuk menghasilkan molekul besar melibatkan penghilangan molekul air atau molekul kecil lainnya seperti pembentukan poliester, polieter, poliamida, poliuretan dan lain-lain. Dari segi penggunaannya bahan polimer biasanya digunakan sebagai : perekat (adhesive), serat (fiber), elastomer, plastik dan pelapis. Dalam penggunaannya bahan polimer biasanya dicampur dengann zat-zat lain seperti platisizer, antioksidan, anti ultraviolet, pemberat dan filler lainnya. Hal ini dimaksudkan untuk memperoleh sifat-sifat tertentu yang diinginkan seperti kelenturan, ketahanan terhadap sinar ultraviolet, dan ketahanan terhadap oksidasi. Sintesis polimer melalui polimerisasi bertujuan menciptakan polimer baru dengan struktur rantai tertentu sehingga menghasilkan bahan polimer dengan karakteristik dan sifat mekanis yang diinginkan. Penerapan bahan polimer pada kehidupan manusia untuk memenuhi kebutuhan yang memerlukan berbagai standart mutu bahan polimer dari polimer komoditas, sampai bahan polimer teknik, dan polimer khusus. Penyediaan berbagai mutu bahan polimer ini tidak dapat dipenuhi bila hanya digunakan cara polimerisasi, lebih lanjut molekul polimer yang terbentuk dapat dimodifikasi menjadi polimer baru melalui reaksi polimer lainnya (Wirjosentonodkk, 1985).

16 2.10. Poliuretan Poliuretan yang umumnya disingkat dengan PU merupakan senyawa polimer yang penyusun rantai utamanya adalah gugus uretan (-NHC-). Poliuretan merupakan jenis polimer yang mudah disesuaikan dengan penggunannya serta sukar disamai polimer lain seperti kekuatan regangan, kekerasan, ketahanan gesekan dan ketahanan pelarut. Sifat-sifat yang dimiliki oleh poliuretan menjadikan bahan ini sangat berpotensi dalam berbagai industri (Dombrowm, 1957). Poliuretan memilikikekakuan (rigidity), kekerasan (hardness), serta kepadatanyang amat beragam. Beberapa jenis poliuretan yang diperdagangkan dan sangat sesuai dengan penggunanya diantaranya adalah : a) Busa fleksibel (flexible foam), berdensitas (kepadatan) rendah yang digunakan dalam bantalan menahan lenturan. b) Busa kaku (rigid foam), berdensitas rendah yang digunakan untuk isolasi termal dan dasboard pada mobil. c) Elastomer: bahan padat yang empuk yang digunakan untuk bantalan gel untuk penggiling cetakan dan d) Plastik padat yang keras yang digunakan sebagai bagian struktural dan bahan instrumen elektronik. Poliuretan sangat luas penggunaannya, seperti yang digunakan dalam sandaran busa lentur (flexible) berdaya lenting (daya pegas) tinggi, panel isolator busa yang kaku (rigid), segel busa mikroseluler dan lain-lain. Poliuretan busa kaku (rigid) banyak digunakan sebagai insulant thermal yang efektif karena harganya yang murah dan memiliki konduktivitas termal yang rendah (Nieuwenhuyse, 2006). Seperti poliamida, poliuretan dapat mengalami ikatan hidrogen. Poliuretan mempunyai sifat yang sama dengan nilon, tetapi karena sukar diwarnai dan titik lelehnya lebih rendah, polimer ini pada awalnya tidak banyak diperdagangkan. Akan tetapi, terjadi kemajuan pesat pada kimia

17 poliuretan yang menghasilkan busa (foam), elastomer, pelapis permukaan, serat (fiber), dan perekat (adhesive) poliuretan. Poliuretan yang terbentuk juga dapat berupa busa (foam), walaupun berasal dari berbagai sampel poliol yang berbeda tetapi poliuretan jenis ini lebih keras dibandingkan dengan poliuretan yang lain, dengan direaksikan melalui isosianat akan terbentuk banyak uretan (poliuretan) yang kemudian akan diperiksa sifatnya baik sifat fisika maupun sifat kimianya. Salah satu kegunaan poliuretan dapat digunakan sebagai busa (Ulrich, 1982). Beberapa karakteristik poliuretan sangat ditentukan oleh struktur molekul. Secara umum, struktur dan sifat poliuretan dipengaruhi oleh (Manik, 2014) : 1. Berat molekul Bertambahnya berat molekul, sifat-sifat seperti kuat tarik, titik leleh, elongasi, elastisitas dan temperatur transisi gelas akan meningkat hingga titik tertentu. 2. Gaya antar molekul Termasuk dalam hal ini adalah ikatan hidrogen, momen dipol dan ikatan Van Der Walls. 3. Kekakuan rantai Adanya struktur aromatik dalam struktur poliuretan akan meningkatkan titik leleh, kekerasan dan menurunkan elastisitas. 4. Kristalinitas Linearitas dalam rantai polimer akan meningkatkan kristalinitas yang selanjutnya akan menurunkan solubilitas, elastisitas, elongasi dan fleksibilitas namun serta meningkatkan kuat tarik, titik leleh dan kekerasan. 5. Ikat silang Semakin tinggi derajat ikat silang, maka poliuretan akan semakin kaku yang selanjutnya akan meningkatkan modulus elastisitasnya serta mengurangi elongasi.

18 Poliuretan terdiri dari banyak uretan (-NHC-). Uretan dapat juga berfungsi menghasilkan serat, sifat poliuretan tergantung pada jenis poliol. Senyawa poliol yang digunakan tidak hanya senyawa sintetik murni tetapi juga berbagai bahan alam seperti sakarida (glukosa, fruktosa, maltosa, sukrosa, dan amilosa) dapat juga sebagai sumber poliol dalam sintesis poliuretan. Beberapa penelitian yang telah memanfaatkan bahan alam sebagai bahan poliol pembentuk poliuretan diantaranya menggunakan lignin dari kayu meranti melalui reaksi campuran lignin dengan PEG yang direaksikan dengan 4,4 metilen difenil diisosianat (Supri, 2003). Umumnya bahan-bahan alam yang dimiliki dua atau lebih gugus hidroksil dapat digunakan sebagai sumber poliol. Baik inisiator yang digunakan sebagai pemuai, serta berat molekul poliol sangat mempengaruhi keadaan fisik dan sifat fisik polimer poliuretan. Karakteristik poliol yang penting adalah pola struktur molekulnya, berat molekul, persen gugus hidroksi utama, fungsionalitas dan viskositas. Sebagai sumber poliol belakangan ini banyak digunakan dari hasil transformasi minyak nabati dengan memanfaatkan masing-masing asam lemak tidak jenuh yang dikandungnya. Minyaknabati sebagai trigliserida dibentuk menjadi turunannya seperti metil ester asam lemak tidak jenuh dapat diepoksidasi yang dilanjutkan hidrolisis menjadi poliol (Goud, 2006). Penggunaan minyak nabati sebagai sumber poliol untuk pembuatan film dalam poliuretan dari minyak jarak (castor oil) yang direaksikan dengan difenil metana 4,4 diisosianat (MDI), dimana dengan komposisi MDI sebanyak 25 % (v/v) diperoleh film yang transparan dan elastis serta homogen dengan menggunakan alat hidrolik press pada tekanan 150 kg/cm 3, temperatur 185 C selama pemanasan 15 menit (Marlina, 2002). Sifat-sifat fisik dari poliuretan yang diperoleh dari hasil polimerisasi antara 1,6-heksa metil diisosianat (HDI) dengan poliol minyak biji-bijian dimana poliol dengan sumber yang berbeda yakni poliol asal minyak canona dan asal minyak kedelai dengan bilangan hidroksil yang berbeda memberikan

19 nilai sifat fisik mekanik yaitu kekuatan tarik serta kemuluran dari poliuretan yang terbentuk berbeda (Narineetal, 2007). Poliuretan mempunyai sifat yang sama dengan dengan nilon, tetapi karena sukar diwarnai dan titik lelehnya lebih rendah polimer ini pada awalnya tidak banyak diperdagangkan, akan tetapi kemudian terjadi kemajuan pesat pada kimia poliuretan yang menghasilkan busa, elastomer, pelapis permukaan serat dan perekat poliuretan. Busa poliuretan dapat dibentuk bila secara serentak dibuat poliuretan melalui pencampuran poliol, sianat dan suatu gas / blowing agent seperti hidrokloroflorokarbon, dan lain - lain (Randal etal, 2002). Polimerisasi dari pembentukan poliuretan sangat kompleks sehingga untuk memenuhi keperluan dengan sifat tertentu rantai pembentukan polimernya dapat diperpanjang dengan pemberian senyawa yang memiliki dua gugus fungsi (Chain extending agents) seperti air, alkohol (etilen glikol, propilen glikol) dan amin (etanolamin, N-Fenil etanolamin). Demikian juga dapat dibentuk suatu ikatan silang melalui penambahan senyawa yang memiliki lebih dari dua gugus fungsi yang terikat dengan hidrogen (Crosslinking agents) seperti alkohol (gliserol, trimetilol propana, 1,2,4- butanatriol), amina (dietanol amina, trietanol amina). Secara umum ada dua tahap pembentukan dua ikatan lanjut poliuretan yakni : 1. Mereaksikan diisosianat dengan dua atau lebih monomer yang mempunyai dua atau lebih gugus hidroksil (poliol) permolekulnya. 2. Poliuretan linier direaksikan dengan gugus hidroksil atau gugus diisosianat yang mempunyai dua gugus fungsi (Randaletal, 2002). Secara umum untuk menghasilkan poliuretan (bahan dasar poliuretan di dalam mereaksikan senyawa poliol dengan isosianat dilakukan melalui tahapan berikut : tahap awal adalah pemanasan dan pengadukan dari senyawa poliol atau poliol dengan bahan aditif dalam kondisi inert (menggunakan N 2 ). Berikutnya adalah pencampuran dengan senyawa diisosianat (jumlah pemakaian dihitung berdasarkan rasio H/NC) diikuti dengan pengadukan

20 dan pemanasan dimana hasil reaksi yang terbentuk dalam keadaan viskos segera dituangkan kedalam cetakan yang umum digunakan adalah teflon yang diberi bahan surfaktan seperti silikon. Poliuretan yang terbentuk dikeringkan dalam desikator vakum dan pemanasan pada oven pada suhu C dilanjutkan penyimpanan hasil pada suhu kamar (Narineetal, 2007).