Organic peroxide initiators berfungsi sebagai sumber radikal bebas dalam proses pembuatan berbagai jenis resin untuk plastik, elastomer, dan pelapis. Dalam pengolahan plastik, penggunaannya dapat dibagi menjadi empat fungsi utama, yaitu polimerisasi resin termoplastik, curing pada resin termoset poliester tak jenuh, cross-linking pada polietilena dan berbagai elastomer, serta visbreaking (modifikasi reologi) pada polipropilena. Gugus peroksida (—O—O—) yang terdapat pada semua organic peroxides sangat tidak stabil, sehingga pada akhirnya akan mengalami belahan homolitik. Ketika ikatan antara dua atom oksigen terputus, peroksida terurai dan menghasilkan dua radikal bebas. Rumus umum senyawa ini adalah R1—O—O—R2, di mana R1 dan R2 dapat berupa radikal organik atau kombinasi radikal organik dengan atom hidrogen.
Jenis-Jenis Organic Peroxidesinitiators dapat diklasifikasikan berdasarkan gugus fungsionalnya menjadi tujuh kelas utama, yaitu dialkyl peroxides, diacyl peroxides, hydroperoxides, ketone peroxides, peroxydicarbonates, peroxyesters, dan peroxyketals. Setiap kelas memiliki variasi kimia dari gugus substituen R1 dan R2. Misalnya, pada dialkyl peroxides, pengelompokan lebih lanjut dapat dilakukan berdasarkan jenis substituennya. Jika keduanya alifatik, disebut dialkyl peroxide; jika keduanya aromatik, disebut diarylalkyl peroxide; dan jika campuran alifatik dan aromatik, disebut alkylaryl peroxide. Produk yang paling banyak digunakan adalah dicumyl peroxide yang menyumbang sepertiga volume global untuk kelompok dialkyl.
Diacyl peroxides dibagi lagi berdasarkan komposisi gugus organik R1 dan R2, misalnya dialkanoyl peroxides, alkanoyl-aroyl peroxides, dan diaroyl peroxides. Benzoyl peroxide adalah jenis yang paling umum dari kelompok ini. Hydroperoxides umumnya tidak cocok untuk reaksi cross-linking maupun polimerisasi karena berpotensi menimbulkan reaksi samping, sehingga lebih banyak digunakan sebagai bahan baku untuk membuat organic peroxides lain, contohnya cumene hydroperoxide dan t-butyl hydroperoxide.
Ketone peroxides merupakan campuran peroksida dan hydroperoxides yang biasa digunakan untuk curing poliester pada suhu ruang, dengan produk utama methyl ethyl ketone peroxide (MEKP). Peroxydicarbonates, seperti di-(n-propyl) peroxydicarbonate, meski relatif mahal, banyak digunakan sebagai inisiator polimerisasi PVC. Peroxyesters dibuat dari reaksi alkyl hydroperoxide dengan acid chloride, contohnya t-butyl peroxybenzoate. Sedangkan peroxyketals, seperti 1,1-di-(t-butyl peroxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, merupakan peroksida suhu tinggi yang digunakan secara selektif pada aplikasi PE, elastomer cross-linking, serta curing resin poliester tak jenuh.
Secara volume, peroxyesters, ketone peroxides, dan dialkyl peroxides merupakan yang paling banyak digunakan di dunia. Aplikasi terbesar organic peroxides secara global adalah pada resin poliester tak jenuh yang diperkuat dengan serat kaca, mencakup sekitar sepertiga konsumsi total di industri plastik. Resin LDPE bertekanan tinggi dan PVC menyumbang sepertiga lainnya, sedangkan sisanya digunakan pada ABS, HDPE cross-linked, PP, PS, serta akrilik padat. Selain plastik, organic peroxides juga digunakan dalam elastomer dan resin akrilik emulsi untuk pelapis.
Bahan baku utama untuk organic peroxides adalah petrokimia dasar seperti propilena, benzena, dan isobutana, serta intermediate organik seperti acid chlorides, dan dalam beberapa kasus hydrogen peroxide atau garam peroksida anorganik. Contohnya, diacyl peroxides dapat dibuat dari reaksi hydrogen peroxide atau alkali metal peroxide dengan acid chloride. Hydrogen peroxide juga digunakan untuk membuat ketone peroxides, sementara peroxyesters dihasilkan dari reaksi alkyl hydroperoxide dengan acylating agent. Salah satu jenis yang penting adalah t-butyl peroxyesters, dengan bahan awal t-butyl hydroperoxide yang diperoleh dari oksidasi isobutana dan propilena. Dicumyl peroxide, dialkyl peroxide penting lainnya, dapat dibuat dari cumene hydroperoxide hasil oksidasi cumene.
Saat ini terdapat sekitar 30 pemasok utama organic peroxides di seluruh dunia. Sebagian besar melayani industri plastik, sementara sebagian lainnya memproduksi hydroperoxides yang digunakan sebagai bahan baku. Beberapa perusahaan juga memproduksi aditif plastik lain seperti antioksidan, stabilizer cahaya, stabilizer panas untuk PVC, serta flame retardants. Dari seluruh pemasok, hanya tiga perusahaan besar yaitu Akzo Nobel, Elf Atochem, dan LaPorte yang menjadi pemasok signifikan di berbagai wilayah dunia. Pemasok regional penting di antaranya adalah Witco (Amerika Utara) dan Nippon Oil and Fats (Asia/Pasifik). Di Amerika Utara, Hercules dikenal sebagai pemasok dicumyl peroxide, sementara Aristech dan Arco memproduksi bahan baku hydroperoxide. Perusahaan Norac memproduksi berbagai peroksida untuk resin poliester tak jenuh.
Pengembangan senyawa organic peroxides baru masih terbatas karena faktor regulasi, uji keselamatan, serta persaingan dari teknologi alternatif dalam produksi plastik. Produsen global kini lebih fokus pada penelitian formulasi, pencampuran, dan blending dari komponen peroksida yang sudah dikenal, dibandingkan menciptakan bahan kimia baru. Fokus lainnya adalah pengurangan risiko keselamatan dan penanganan, termasuk mengurangi penggunaan sistem pelarut yang menghasilkan emisi VOC (volatile organic compounds), serta pengembangan sistem kemasan yang dapat didaur ulang. Selain itu, riset terhadap teknologi alternatif seperti single-site metallocene catalysis terus dilakukan karena berpotensi menggantikan peran organic peroxides dalam beberapa sistem poliolefin.
Peraturan pemerintah terkait emisi styrene dari resin poliester tak jenuh telah mendorong peralihan dari open molding ke closed molding, yang lebih mendukung penggunaan peroxyesters dan peroxyketals dibanding diacyl peroxides. Secara historis, perkembangan bisnis organic peroxides mengikuti pertumbuhan resin utama. Dalam 5 tahun ke depan, pasar global diperkirakan akan tumbuh sekitar 4% per tahun, dengan Asia/Pasifik dan negara berkembang menjadi pendorong utama. Persaingan industri diperkirakan akan terus melibatkan konsolidasi melalui joint venture, aliansi, dan akuisisi, khususnya untuk memperluas pasar di Asia/Pasifik (di luar Jepang) dan negara berkembang. Produsen independen dan regional sebagian besar berada di Korea, Taiwan, Tiongkok, serta India, yang kini menjadi pusat pertumbuhan utama. (PIC: Aditia Nugraha) #bumimulia #paletplastik #recycleplastic #higienis #palletplastic #polimer #injectionmolding #extrusionblowmolding #injectionstretchblow #extrusiontube #printingtube
Source: Modern Plastics Handbook (Charles A. Harper)