Pada polimerisasi kationik spesies yang terpropagasi adalah ion karbonium. Inisiasi terjadi oleh adanya spesies yang mengadisi monomer melalui adisis elektrofilik untuk menghasilkan kation baru (Steven, 1975).
X+ + CH2=CHR à XCH2CH+R
Katalis pada reaksi polimerisasi ini adalah asam mineral seperti HCl, H2SO4, HNO3 atau katalis Friedel Crafts seperti AlCl3, BF3, TiCl4, dan SnCl4. Katalis Friedel Crafts membutuhkan kokatalis agar menjadi inisiator yang efektif. Kokatalis adalah beberapa material yang dapat memeberikan proton apabila bereaksi dengan katalis (misal H2O) atau dapat membentuk inisiator ion karbonium (misal alkil halida). Mekanisme polimerisasi kationik meliputi tahap inisiasi, propagasi, dan terminasi.
Tahap inisiasi pada polimerisasi eugenol menjadi polieugenol yang dikatalis oleh asam HA dapat dilihat pada gambar 2. Pada tahap ini, adisi elektrofilik antara asam HA dan monomer membentuk ion karbonium yang mengikuti hukum Markovnikov: ” Apabila asam HA digunakan untuk mengadisi alkena tak simetris, maka H+ dari asam HA menuju ke karbon berikatan rangkap yang lebih banyak memiliki hidrogen”(Fessenden dan Fessenden, 1986). Reaktivitas dari monomer sangat ditentukan oleh stabilitas ion karbonium baru yang terbentuk oleh adisi dari ion inisiator. Stabilitas yang dihasilkan disebabkan oleh resonansi atau efek hiperkonjugasi. Laju adisi untuk alkena adalah sebagai berikut:
(CH3)2C=CH2 > CH3CH=CH2 > CH2=CH2
Biasanya monomer yang dapat membentuk ion karbonium stabil dapat dengan mudah mengalami polimerisasi kation.
Gambar 2. Tahap inisiasi
Tahap propagasi berupa adisi monomer oleh ion karbonium yang dihasilkan pada tahap inisiasi diperlihatkan pada gambar 3. Laju reaksi tahap ini dipengaruhi oleh stabilitas ion baru yang terbentuk, makin stabil ion baru yang terbentuk maka laju reaksi propagassi makin cepat. Hal ini memang belum jelas, namun salah satu penjelasan yang mungkin adalah tahap penentu laju dapat melibatkan pembentukan suatu kompleks π antara rantai kationik dengan molekul monomer yang baru daripada pembentukan ikatan kovalen.
Gambar 3. Tahap propagasi
Tahap terminasi dapat terjadi melalui berbagai proses. Proses yang paling sederhana adalah penggabungan ion karbonium dan anion pasangannya yang disebut ion lawan (Cowd, 1982). Tahap ini dapat juga melalui pertukaran tempat dari reaksi antara ujung rantai pertumbuhan dengan runutan air atau reagen proton lain, misalnya metanol (Allcock dan Lampe, 1981). Pada tahap terminasi polimerisasi eugenol dengan asam HA diperlihatkan pada gambar 4.
Gambar 4. Tahap terminasi
Polimerisasi ruah merupakan proses yang sederhana terdiri dari monomer (cair/gas) dan inisiator. Reaksi yang sangat eksotermis ini melibatkan energi aktiviasi yang tinggi dan kecenderungan pengaruh campuran gel menyebabkan panas sulit dihilangkan. Selain itu juga memerlukan pengadukan yang kuat karena viskositas bertambah dengan cepat. Pengaruh viskositas dan sifat eksotermis ini menyebabkan suhu sulit dikontrol. Terjadinya panas yang terlalu tinggi menyebabkan penguraian, pengotoran, atau perubahan produk polimer (Odian, 1991)
Polimerisasi dalam pelarut mengatasi beberapa kelemahan pada proses polimerisasi ruah. Pelarut berfungsi sebagai pengencer dan membantu mengendalikan panas selama proses polimerisasi. Pelarut juga mempermudah pengadukan karena viskositas campuran berkurang (Odian, 1991).
1 Komentar untuk "Polimerisasi Kationik"
ainunlaras@gmail.com
Berkomentarlah dengan baik dan sopan, saya akan berusaha untuk menjawab setiap pertanyaan dan menanggapi setiap komentar yang anda berikan, :)
Terimakasih atas kunjungan dan komentarnya :)