Teknologi Bahan KH 2263 Bahan Bukan Logam 1 oleh Prof. Dr Kamarudin Mohd Yusof

1
Teknologi BahanKH 2263Bahan Bukan Logam
1olehProf. Dr Kamarudin Mohd Yusof

• Jabatan Kejuruteraan Awam Struktur, UKM

2
Bahan Bukan Logam

• Polimer
• bahan molekul rantai karbon panjang.
• digunakan sebagai pengganti kayu, bahan perekat.
• terbahagi kepada 2 kumpulan utama
• plastik terma (thermoplastics) menjadi lembut
  apabila dipanaskan dan kembali keras setelah
  disejukkan kecuali dipanaskan lampau.
• palstik set terma (thermosetting plastics)
  apabila dipanaskan akan mengalami perubahan kimia
  - rantai molekul yang panjang akan mengalami
  pemautan silang antara molekul berhampiran -
  polimer ini menjadi keras. Tidak lembut jika
  dipanaskan.

2
3
Bahan Bukan Logam

• Plastik Terma - menjadi lembut bila dipanaskan ke
  suhu antara 70 - 110oC atau hingga 171oC bagi
  jenis nylon.
• Boleh larut dalam pelarut organik
• Sebahagian jenis-jenis palstik terma
• Poliethilin (PE)
• Polivinil Flourida (PVF)
• Polipropilin (PP)
• Polistairin (PS)
• Akrilonitril Butadien Stairin (ABS)
• Selulos Asitat (CA)
• Resin Kumaron Indin
• Poliasital (POM)

• Polivinil Klorida (PVC)
• Polivinil Asitat (PVAC)
• Polimetil Metakrilat (PMMA)
• Politetraflourethilen (PTFE)
• Selulos Nitrat (CN)
• Selulos Asitat Butirat (CAB)
• Nailon / Poliamid (PA)
• Polikarbonat (PC)

3
4
Bahan Bukan Logam

• Poliethilin dalam bentuk HDPE, LDPE dan MDPE
• tahan terhadap bahan kimia, penebat elektrik
• pergerakan terma yang tinggi, lembut bila
  dipanaskan ke 80oC - 105oC.
• Dalam keadaan asalnya plastik ini menjadi rapuh
  dan hilang kekuatan apabila terdedah kepada
  cahaya matahari.

4
5
Bahan Bukan Logam

• poliethilin

6
Bahan Bukan Logam

• PVC (Polivinil Klorida)
• terdapat dalam dua bentuk UPVC (tidak plastik)
  dan PVC (plastikan)
• bersifat lebih fleksibel
• digunakan sebagai gasket sambungan, paip air,
  lapisan railing, salur pengudaraan, penebat
  wayar elektrik dll.
• Rintangan terhadap alkali dan asid dan bahan
  kimia organik
• sesuai sebagai lapisan pembungkus mengelakkan
  daripada keadaan sekitaran yang mengkakis.

6
7
Bahan Bukan Logam

• Polivinil Flourida / PVF
• digunakan dalam mengikat lapisan papan lapis,
  lapisan logam, asbestos-simen, tali alat musik
• Polivinil Asitat / PVAc
• dengan titik lebur yang rendah, ia digunakan
  sebagai bahan perekat, bahan emulsi cat, perekat
  jubin, perekat waterproof, lapisan permukaan
  lantai, bahan tambah konkrit, pigmen organik.

Perekat PVAc
7
8
Bahan Bukan Logam

• Polipropilin / PP
• Titik lebur yang agak tinggi, pergerakan terma
  besar
• digunakan dalam membuat paip tekanan, paip hasil
  buangan, tangki-tangki.

Poly Tank
8
9
Bahan Bukan Logam

• Lagi kegunaan Polipropilin

9
10
Bahan Bukan Logam

• Polimethilmethakrilat / PMMA
• lebih dikenali sebagai perspeks.
• Terdapat dalam bentuk telus cahaya, separa telus
  dan legap.
• Dipasarkan dalam bentuk serbuk, kepingan dan
  resin.
• Menjadi lembut pada suhu 90oC dan mudah dibentuk
  pada suhu 140oC.
• Tahan terhadap alkali dan asid cair, pekat dan
  lemak tetapi mudah terlarut dalam pelarut
  organik.
• Antara kegunaan sebagai penganti kaca, sink,
  tanda arah.

PMMAgentian kaca
10
11
Bahan Bukan Logam

• Polistairin / PS
• ada dalam berbagai bentuk seperti telus cahaya,
  tahan hentaman tinggi, sederhana dan banyak
  digunakan dalam bentuk EPS (expanded
  polystyrene).
• Antara kegunaan membuat jubin, tangki air
  tandas, soket lampu, acuan konkrit, penahan
  hentak, bahan pembungkus (packaging material)

11
12
Bahan Bukan Logam

• Lagi kegunaan polistairin

12
13
Bahan Bukan Logam

• Politetraflourethilin / PTFE
• bahan polimer tahan terhadap haba, kebanyakan
  bahan kimia, pelarut.
• Dipasarkan dalam bentuk pita nipis, rod,
  kepingan, tiub dan lapisan nipis.

13
14
Bahan Bukan Logam

• Lagi kegunaan PTFE

14
15
Bahan Bukan Logam

• Akrilonitril-Butadien-Stairin / ABS
• gabungan daripada akrilonitril, butadien dan
  Stairin.
• Dengan merubah peratus komponen menghasilkan
  pelbagai bentuk resin ABS yang berbeza
  ciri-cirinya.
• Mempunyai kekuatan yang tinggi dan tahan terhadap
  daya hentaman yang tinggi.
• Digunakan pada bumbung motokar, bot, sebagai paip
  hasil buangan, paip tekanan tinggi dan dalam
  bentuk resin.

POM
ABS
15
16
Bahan Bukan Logam

• Selulos Nitrat / CN
• digunakan dalam bahan campuran cat-cat /bahan
  pelapisan (coating) dan lapisan nipis
• Bersifat mudah terbakar

16
17
Bahan Bukan Logam

• Selulos Asitat / CA
• digunakan dalam cat-cat, bahan pengikat, penapis,
  lapisan nipis untuk kerja penyalutan.

17
18
Bahan Bukan Logam

• Selulos Asitat Butirat / CAB
• Bahan yang lut sinar dan kadar resapan air yang
  rendah.
• Kekuatan yang tinggi.
• Digunakan dalam kerja penyalutan (coating)
• Kasin (Casein) / CS
• bahan perekat yang kuat dan digunakan membuat
  pemegang laci /benda-benda kecil.
• Kumaron Indin
• bahantara cat-cat yang tahan terhadap alkali dan
  sebagai perekat jubin.

18
19
Bahan Bukan Logam

• Nailon
• Terdapat dalam pelbagai bentuk di pasaran/ yang
  berkaitan dengan industri pembinaan ialah Nailon
  6, Nailon 11 dan Nailon 66.
• Tahan terhadap kebanyakan bahan pelarut dan bahan
  kimia, alkali kecuali asid galian, fenol dan
  kreosol
• kekuatan yang tinggi, pekali geseran rendah dan
  berupaya menyerap getaran.
• Digunakan dalam membuat penggalas (bearings),
  Bolt dan Nat, rel langsir, sliding doors,
  komponen injap, engsel palstik.

Nylon gloves
Flexible cables casing
19
20
Bahan Bukan Logam

• Lagi kegunaan nailon

20
21
Bahan Bukan Logam

• Poliasitat / POM
• plastik tumpat dan rupa seperti logam.
• Berat , kukuh dan tahan terhadap haba, lelasan
  dan bahan kimia organik.
• Antara kegunaannya pili paip, roda gear, injap
  yang diperbuat daripada plastik.

Dilihat di bawah SEM
21
Lapisan gloss
22
Bahan Bukan Logam

• Polikarbonat /PC
• jauh lebih tumpat, keras dan kuat.
• Kekuatan kemuluran hampir meyerupai logam.
  Tahan daya hentaman yang tinggi. Lembut pada 130
  oC.
• Lut sinar - digunakan mengganti kaca sebagai kaca
  tahan pecah.
• Contoh LEXICAN Polycarbonate - 250 kali lebih
  kuat daripad kaca. Tahan terhadap serangan kulat,
  bahan kimia kecauli alkali yang kuat.

22
23
Bahan Bukan Logam

• Polikarbonat

23
24
Bahan Bukan Logam

• Plastik Set Terma
• sifat lebih keras.
• Antaranya
• Fenol Formaldehid (Phenol Formaldehyde) - PF
• Melamin Formaldehid (Melamine Formaldehyde) - MF
• Poliseter (Polyester) - UP
• Resin Epoksida (Epoxy Resins) - EP
• Urea Formaldehid (Urea Formaldehyde) - UF
• Resorsinol Formaldehid (Resorcinol Formaldehyde)
  - RF
• Poliurethan (Polyurethanes) - PU
• Resin Silikon (Silicone Resins) - SI)

24
25
Bahan Bukan Logam

• Fenol Formaldehid
• Nama dagangannya ialah Bakelite, berwarna perang
  kegelapan/ hitam.
• Digunakan untuk membuat acuan perkakasan plastik
  seperti kelengkapan pintu /tingkap, perkakasan
  elektrik, perkakasan tandas, sebagai perekat, dan
  dalam cat-cat polimer.

Foto close-up PF
25
26
Bahan Bukan Logam

• Melamin Formaldehid (MF)
• resin bersifat lutsinar dan mempunyai daya tahan
  tinggi terhadap air panas dan sangat tahan lasak
  pada haba
• banyak digunakan sebagai lapisan permukaan pada
  karbod, chipbod dll. Digunakan juga sebagai
  perekat.

Molekul MF
MF laminate
26
27
Bahan Bukan Logam

• Kegunaan Melamin Formaldehid

Pinggan mangkok melamin
Dinding dilapisan dengan MF
27
28
Bahan Bukan Logam

• Resin Poliurethane (PU)
• resin yang kuat. Digunakan dalam cat berkilat,
  dalam konkrit, lapisan laminate, lapisan kedap,
  dan komponen-komponen palstik.

Digunakan dilepas pantai
28
29
Bahan Bukan Logam

• Lagi kegunaan PU

Blok PU
PU roller
29
30
Bahan Bukan Logam

• Lagi kegunaan PU

Cat PU
30
31
Bahan Bukan Logam

• Lagi kegunaan PU

PU concrete
31
32
Bahan Bukan Logam

• Lagi kegunaan PU

Flexible PU
32
33
Bahan Bukan Logam

• Lagi kegunaan PU

PU spray
PU laminate
33
34
Bahan Bukan Logam

• Resin Epoksida (EP)
• mempunyai kekuatan yang tinggi dan tahan terhadap
  serangan bahan kimia, asid dan alkali.
• Bahan ini banyak gunanya. Antaranya dalam kerja
  baikpulih konkrit, menutup rekahan, sebagai
  perekat, dalam cat dll.

34
35
Bahan Bukan Logam

• Lagi kegunaan EP

35
36
Bahan Bukan Logam

• Lagi kegunaan EP

36
37
Bahan Bukan Logam

• Resin Poliester (UP)
• digunakan dengan gentian kaca dalam GRP (glass
  fibre reinforced polymer), lapisan nipis melekap
  kepada permukaan kaca, bahan turapan lantai dll.

37
38
Bahan Bukan Logam

• Urea Formaldehid (UF)
• Resin lutsinar
• banyak digunakan dalam membuat acuan perkakasan
  elektrik, perkakasan tandas berwarna cerah, dalam
  cat, perekat dan dalam kerja rawatan kertas,
  pigmen untuk kertas, dan tekstil. Dan digunakan
  juga dalam chipbod.

38
Digunakan sebagai glu
39
Bahan Bukan Logam

• Resorsinol Formaldehid (RF)
• resin yang digunakan sebagai perekat tahan pada
  air mendidih.

Molekul RF
39
40
Bahan Bukan Logam

• Resin Silikon (SI)
• banyak digunakan melapisi permukaan batu bata
  /batu blok atau membuat blok lut cahaya dan
  bersifat kalis air. Lembapan dapat dikawal
  daripada meresap ke dalam konkrit. Digunakan juga
  sebagai lapisan kedap (sealant), bahan dalam cat
  polimer dan bahan pengilap lantai.

Lapisan kedap
40
41
Bahan Bukan Logam

• Plastik Bergentian
• Plastik atau polimer bergentian seperti gentian
  kaca, keluli dan sebagainya digunakan untuk
  menghasilkan bahan binaan polimer yang jauh lebih
  kuat dan tahan lasak dan tahan daya hentaman
  tinggi.
• Kekuatannya setaraf dengan keluli dan tidak
  mengalami kakisan.
• Polimer yang biasa digunakan ialah poliester,
  resin epoksida, fenol formaldehid, polistairin.
• Bahan ini lebih ringan daripada keluli.
• Antaranya atap, tangki air, acuan kerja konkrit,
  paip, lapisan lut sinar.

41
42
Bahan Bukan Logam

• Konkrit Polimer
• bahan polimer dimasukkan ke dalam konkrit ketika
  konkrit dibina sebagai konkrit pratuang.
• Kekuatan 3 -5 kali lebih daripada konkrit biasa,
  tahan lasak, tidak menyerap air, lebih ringan.

Longkang di lapangan terbang
42
43
Bahan Bukan Logam
Bridge Panel
Parapet Panel
43
Blok lantai - Heavy duty
Kotak meter
44
Sekian