Plastik Kristalin vs Amorf: Perbedaan dan Karakteristiknya

Plastik kristalin, yang juga dikenal sebagai kristal polimer, terdiri dari molekul yang tersusun secara teratur. Crystallinity, yaitu proporsi bagian kristalin, umumnya berkisar antara 10% hingga 80%, sehingga plastik kristalin sering disebut sebagai plastik semi-kristalin. Artikel ini menggunakan istilah plastik kristalin untuk mencakup kedua jenis tersebut. Plastik ini memiliki struktur kisi yang sangat teratur, sehingga menunjukkan kekerasan, kekakuan, dan kekuatan tarik yang lebih tinggi. Umumnya, plastik ini bersifat opak, seperti polipropilena, polietilena, dan poliamida, serta memiliki titik lebur yang tinggi, memerlukan suhu tinggi untuk proses pembentukannya. Plastik kristalin biasanya digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kekuatan dan kekakuan tinggi, seperti suku cadang otomotif, casing listrik, dan barang-barang rumah tangga.

Plastik amorf memiliki molekul yang tidak teratur, menghasilkan kekerasan, kekakuan, dan kekuatan tarik yang lebih rendah. Plastik ini umumnya transparan, seperti polivinil klorida dan polikarbonat. Titik leleh yang lebih rendah membuatnya mudah dibentuk pada suhu rendah, sering digunakan untuk kemasan makanan dan produk sekali pakai.

Kristalinitas adalah karakteristik penting dari polimer kristalin, yang memengaruhi sifat mekanis, optik, termal, dan kimia dari material tersebut. Kristal dengan kristalinitas tinggi hanya dapat diperoleh dari bahan molekul kecil, yang umumnya rapuh. Material yang dipertahankan di bawah titik lebur selama waktu yang lama juga dapat mencapai kristalinitas tinggi, meskipun dengan biaya yang lebih tinggi dan terbatas pada kasus-kasus khusus.

Polimer kristalin memiliki interaksi antar-molekul yang lebih kuat, sehingga mengurangi pelunakan material di atas suhu transisi kaca. Modulus elastis hanya berubah secara signifikan pada suhu tinggi (di atas titik lebur). Semakin tinggi kristalinitas material, semakin tinggi kekerasan dan stabilitas termalnya, tetapi material tersebut menjadi lebih rapuh. Namun, bagian amorf memberikan sedikit elastisitas dan ketahanan terhadap benturan pada material tersebut. Karakteristik lain dari material polimer kristalin adalah anisotropi yang signifikan dalam sifat mekanis, yaitu sifat mekanis berbeda secara mencolok pada arah yang sejajar dan tegak lurus dengan orientasi molekul.

Polimer kristalin umumnya tidak transparan karena pembiasan cahaya di antara batas antara daerah kristalin dan amorfus dalam material. Batas ini memiliki kerapatan yang sangat rendah, sehingga material dengan kristalinitas rendah memiliki transparansi yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang memiliki kristalinitas tinggi. Sebagai contoh, polipropilena ataktik umumnya merupakan polimer amorfus dan transparan, sedangkan polipropilena isotaktik memiliki kristalinitas sekitar 50% dan bersifat tidak transparan. Kristalinitas juga memengaruhi proses pewarnaan polimer, di mana polimer kristalin lebih sulit untuk diwarnai dibandingkan polimer amorfus karena molekul pewarna lebih mudah menembus material polimer amorfus.