Mengenal Glass Transition Temperature dan Pentingnya dalam Pemrosesan Plastik
Diposting 6 Oct 2022 di Plastic
Sebuah polimer yang dipanaskan akan mengalami perubahan struktur menjadi sedikit lengket menyerupai karet. Temperatur pada kondisi tersebut dikenal dengan glass transition temperature (Tg). Dengan kata lain, Tg akan menunjukkan suhu di mana polimer amorf mulai menunjukkan sifat menyerupai kaca yang dipanaskan.
Mengetahui berapa Tg pada material plastik sangat penting untuk keberlangsungan produksi. Sebab, Tg inilah yang akan digunakan sebagai patokan untuk quality control serta mengubah struktur kimiawi yang dimiliki oleh polimer.
Faktor yang Memengaruhi Tg
Ada beberapa faktor yang memengaruhi besaran Tg, yaitu:
Struktur Kimiawi
- Berat Molekul. Dalam rangkaian polimer linear, kenaikan berat pada molekul akan mengurangi konsentrasi pada akhir rangkaian dan mengurangi volume bebas di wilayah kelompok akhir. Hasilnya, Tg akan meningkat.
- Kumpulan Polar. Adanya kumpulan polar dapat meningkatkan tekanan intermokular, interaksi antar rantai, dan kohesi. Lalu, hal ini akan mengurangi volume dan meningkatkan Tg.
- Struktur Molekul. Kelompok molekul yang besar dan tidak fleksibel dapat meningkatkan Tg karena peningkatan mobilitas.
- Ikatan Silang Kimia. Peningkatan ikatan silang menurunkan mobilitas sehingga akan menyebabkan penurunan volume bebas dan peningkatan Tg.
Kandungan Air dan Kelembapan
Adanya kandungan kelembapan yang tinggi dapat meningkatkan ikatan hidrogen dengan rantai polimer, kemudian kandungan kelembapan ini juga akan meningkatkan jarak antara kedua unsur tersebut. Maka, volume bebas dapat meningkat dan membuat Tg menurun.
Penambahan Plasticizer
Penambahan plasticizer mampu meningkatkan volume bebas dalam struktur polimer, yang kemudian akan memudahkan rantai polimer untuk melewati satu sama lain. Dengan begitu, proses tersebut akan menghasilkan rantai polimer yang bergerak pada suhu yang lebih rendah yang pada akhirnya menyebabkan penurunan Tg.
Efek Entropi dan Entalpi
Biasanya, nilai entropi pada bahan polimer amorf lebih tinggi dibandingkan dengan bahan polimer kristal. Jika nilai entropi tinggi, maka nilai Tg juga ikut menjadi tinggi.
Tekanan dan Volume
Ketika tekanan di sekitarnya meningkat, volume bebas akan menurun sementara tingkat Tg justru meningkat menjadi tinggi.
Perbedaan Tg dan Tm
Tingkat temperatur yang digunakan untuk memanaskan polimer tergantung dari struktur kimiawi yang mengidentifikasi jenis polimer tersebut. Contohnya pada polimer amorf, parameter yang digunakan adalah Tg.
Sedangkan pada polimer kristal, parameter lain yang digunakan adalah temperature of melting (Tm) dan Tg itu sendiri.
Apa perbedaan antara Tg dan Tm? Simak tabel perbandingan di bawah ini.
Tg | Tm |
Tg akan menunjukkan temperatur ketika polimer berubah dari bentuk padat menjadi bentuk likuid yang mirip dengan karet karena lengket. | Menunjukkan temperatur ketika benda padat berubah menjadi cair. |
Menandakan transisi dari benda padat menjadi lengket | Menandakan transisi benda padat menjadi cair |
Bisa digunakan untuk mengukur polimer tidak berbentuk atau amorf dan polimer semi kristal. | Hanya dapat digunakan untuk mengukur polimer semi kristal. |
Bergantung pada struktur kimiawi. | Bergantung pada ikatan kimia molekul dan tekanan dari eksternal. |
Bagaimana Cara Mengukur Glass Transition Temperature?
Metode pengujian yang paling umum untuk menentukan besaran Tg adalah ASTM E1356. Metode pengujian akan menilai Tg dari suatu bahan menggunakan analisis termal diferensial atau kalorimeter pemindaian diferensial. Metode pengujian hanya berlaku untuk bahan amorf dan bahan kristal dengan daerah amorf parsial yang stabil dan dilakukan melalui dekomposisi.
Demikian ulasan mengenai apa itu glass transition temperature atau Tg dalam pemrosesan plastik. Jelajahi website kami untuk menemukan berbagai informasi menarik terkait plastik lainnya. Bagi pebisnis plastik, Anda juga bisa mencari berbagai kebutuhan bahan baku plastik Anda di Tokoplas, mulai dari PE, PP, PS, PET, EVA, PC, ABS, Nylon, biji plastik daur ulang, aditif plastik, film plastik, dan pallet plastik.
Temukan resin/biji plastik sesuai kebutuhan Anda hanya di Tokoplas!