Antioksidan Berdasarkan Jenis Kimia dan Aplikasinya pada Resin
merupakan bahan tambahan (additive) penting dalam formulasi plastik dan karet karena peran utamanya dalam melindungi polimer dari kerusakan akibat oksidasi. Oksidasi pada polimer dapat terjadi akibat paparan panas, gesekan mekanik, radiasi UV, atau kontaminasi logam selama proses polimerisasi, ekstrusi, maupun penggunaan akhir produk. Jika tidak dicegah, proses ini memicu terbentuknya radikal bebas yang secara berantai merusak struktur polimer, menyebabkan perubahan sifat mekanik, warna, hingga stabilitas dimensi produk.
Untuk mencegah hal ini, digunakan antioksidan yang diklasifikasikan berdasarkan jenis kimianya, di mana masing-masing jenis memiliki karakteristik tersendiri dan kecocokan terhadap tipe resin tertentu. Klasifikasi ini membantu insinyur proses dan formulator dalam memilih antioksidan yang paling sesuai untuk meningkatkan stabilitas termal, warna, maupun masa pakai produk polimer.
Antioksidan Primer dan Sekunder
Secara umum, antioksidan dibagi menjadi dua kelompok utama, yaitu primer dan sekunder.
- Antioksidan primer, seperti fenol terhambat (hindered phenols) dan amin aromatik, bekerja dengan menyumbangkan atom hidrogen ke radikal bebas sehingga memutus rantai reaksi oksidatif.
- Sementara itu, antioksidan sekunder, seperti organofosfit dan tioester, berfungsi menguraikan hidroperoksida (produk antara dari oksidasi) menjadi senyawa tidak reaktif, sehingga memperlambat propagasi kerusakan.
Keduanya sering digunakan secara sinergis, artinya dikombinasikan untuk memberikan perlindungan oksidatif yang lebih menyeluruh, baik pada suhu rendah maupun tinggi.
Jenis Kimia Antioksidan dan Aplikasinya
Beberapa jenis berdasarkan struktur kimianya dan aplikasinya pada resin utama antara lain:
- Fenol Terhambat (Hindered Phenols)
Ini adalah kelompok antioksidan paling umum digunakan dalam plastik. Contohnya adalah BHT (Butylated Hydroxytoluene) dan IRGANOX 1010. Fenol terhambat memberikan perlindungan awal terhadap oksidasi dan cocok untuk poliolefin seperti PE dan PP, serta PVC dan ABS. Mereka disukai karena cenderung tidak menyebabkan pewarnaan dan telah mendapat banyak persetujuan regulasi, termasuk dari FDA. - Amin Aromatik (Aryl Amines)
Antioksidan ini sangat efektif namun cenderung menyebabkan perubahan warna (staining). Karena itu, penggunaannya terbatas pada aplikasi non-makanan, seperti produk karet, kabel berwarna hitam, atau polyurethane polyols. Contoh senyawanya adalah p-phenylenediamine derivatives. - Organofosfit
Senyawa ini seperti TNPP (Tris-nonylphenyl phosphite) dan IRGAFOS 168 digunakan sebagai antioksidan sekunder yang mampu mencegah perubahan warna dan memberikan perlindungan pada suhu tinggi. Umumnya digunakan dalam polyolefin, PET, dan resin teknik yang diproses secara intensif. - Tioester
Merupakan turunan dari asam tio-dipropionat, berfungsi dalam aplikasi dengan kebutuhan stabilitas panas tinggi. Kombinasi tioester dengan fenol terhambat sering digunakan pada HDPE, PP, dan poliamida untuk menjaga stabilitas jangka panjang, walau kelemahannya adalah bau khas yang mungkin terserap oleh produk. - Thiobisphenol
Meski kurang efektif dibanding fenol terhambat, thiobisphenol tetap digunakan dalam aplikasi suhu tinggi karena kemampuannya dalam menguraikan peroksida pada suhu >100°C. Biasanya diterapkan dalam resin teknik dan elastomer khusus. - Deaktivator Logam (Metal Deactivators)
Senyawa ini berfungsi mengikat ion logam seperti tembaga atau besi yang bisa mempercepat oksidasi. Umumnya digunakan dalam kabel dan kawat berbasis poliolefin. Contoh produknya adalah IRGANOX MD-1024.
Pemasok Antioksidan Terpilih di Industri
Industri antioksidan global terdiri dari puluhan perusahaan, dengan lebih dari 70 pemasok aktif di berbagai wilayah. Namun, hanya sebagian kecil dari mereka yang memproduksi kedua jenis antioksidan (primer dan sekunder), karena masing-masing jenis membutuhkan proses dan bahan baku yang sangat berbeda.
Sebagian besar perusahaan mengombinasikan produksi sendiri dengan sistem resell, yaitu menjual produk dari perusahaan lain untuk melengkapi lini produk mereka. Hal ini lazim terjadi, terutama pada perusahaan kimia menengah yang tidak memiliki fasilitas produksi lengkap.
Beberapa pemasok ternama yang dikenal di pasar antara lain:
- Ciba (sekarang bagian dari BASF) – Pemasok global untuk berbagai antioksidan premium seperti IRGANOX dan IRGAFOS series.
- Cytec Industries – Dikenal dengan produk CYANOX untuk aplikasi teknik dan otomotif.
- Songwon – Salah satu produsen terbesar dari Korea Selatan, menyediakan antioksidan dalam bentuk pelet dan bubuk.
- ADEKA, Clariant, Lanxess, Dover Chemical, dan Sumitomo juga menjadi pemain penting di pasar global.
Pemasok ini biasanya menyasar segmen berbeda, mulai dari produk berkinerja tinggi untuk industri otomotif dan elektronik, hingga formulasi ekonomis untuk produk plastik konsumer.
Tren dan Prospek Industri Antioksidan
Dalam lima tahun ke depan, konsumsi global antioksidan diperkirakan akan tumbuh sekitar 5% per tahun, seiring berkembangnya industri plastik, khususnya polipropilena dan polietilena. Selain itu, faktor-faktor berikut turut memengaruhi arah pasar:
- Peningkatan tekanan harga akibat berakhirnya masa paten, yang memaksa perusahaan mencari efisiensi atau inovasi baru.
- Permintaan terhadap produk ramah lingkungan dan rendah migrasi, khususnya dalam kemasan makanan dan aplikasi medis.
- Pengembangan bentuk produk baru, seperti antioksidan berbentuk pelet yang lebih mudah digunakan dan menghasilkan lebih sedikit debu.
- Inovasi kimia baru, termasuk stabilisator lactone, amin terhambat, dan senyawa hidroksilamin sebagai alternatif sistem berbasis fenol.
Dengan kombinasi antara efisiensi formulasi, ketahanan oksidatif jangka panjang, dan kemudahan pemrosesan, antioksidan tetap menjadi komponen penting dalam menjamin performa dan kualitas produk berbasis polimer. (by : niginashq) #plasticpallet #plasticrecycle #bumimulia #paletplastik
Source : Modern Plastic Handbook (Charles A. Harper)