Pembuatan perekat dilakukan dengan melarutkan getah pinus ester dengan pelarut heksan dengan perbandingan satu gram getah pinus ester dilarutkan dalam 2 ml heksan. Heksan digunakan karena mudah menguap, sehingga ketika perekat dioleskan maka akan terjadi penguapan pelarut dan terjadi pengerasan pada struktur bahan yang direkatkan. Menurut Shields (1970), untuk mendapatkan sambungan optimal dari bahan-bahan yang akan direkat, terdapat beberapa faktor yang harus diperhatikan. Faktor-faktor tersebut adalah jenis perekat, bahan yang akan disambung,
0 0.5 1 1.5 2 Sesudah Dicuci Sebelum Dicuci Kada r Gl isero l Katalis KOH 1% Katalis KOH 5% Katalis KOH 10%
33 persiapan permukaan bahan yang akan disambung, suhu dan tekanan, proses rekatan (curing), tebal lapisan perekat, jenis sambungan dan kondisi kerja serta lingkungan.
Dalam pengujian, perekat dioleskan pada bahan uji yang telah dibersihkan dari kotoran. Pengolesan perekat pada permukaan bahan uji dilakukan secara merata dan tipis. Apabila perekat tidak merata pada permukaan bahan uji maka pada bagian yang tidak terdapat perekat akan sulit untuk menyatu. Bahan uji tersebut kemudian direkatkan dan diberikan sedikit tekanan. Perekat berbahan baku getah pinus ester termasuk dalam perekat termoplastik yaitu perekat yang mengeras dalam keadaan dingin dan akan melembek jika dipanaskan (Shield, 1970). Untuk itu bahan uji tersebut didiamkan selama 24 jam untuk proses rekatan (curing) dan diuji kekuatan rekatnya dengan uji tegangan geser.
1. Tegangan Geser
Tegangan geser ditentukan oleh kemampuan yang dimiliki perekat untuk menahan dua bahan uji agar tetap menyatu. Kemampuan tegangan geser identik dengan massa beban yang dibutuhkan untuk memisahkan dua bahan uji per sentimeter persegi luas bidang perekatan. Bahan uji yang digunakan sebagai contoh adalah kardus. Jumlah perekat yang dioleskan pada uji tegangan geser, berbanding lurus terhadap luas permukaan bahan uji. Nilai tegangan geser katalis 1, 5, dan 10 % dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 13 menunjukkan nilai tegangan geser yang bervariasi. Pada perekat dengan kode B11 nilai tegangan geser bersifat turun dan naik. Pada luas 1 cm2 kekuatan rekat B11 sebesar 637.39 gr/cm2, kemudian turun menjadi 518.74 pada luas 2 cm2 dan naik lagi pada luas 4 cm2 menjadi 1123. Turunnya tegangan geser pada luas permukaan 2 cm2 tersebut disebabkan oleh beberapa faktor. Faktor tersebut adalah tebal lapisan perekat karena tidak meratanya lapisan perekat dapat menurunkan daya rekatnya dan proses perekatan yang kurang sempurna dimana masih terdapat sisa pelarut dalam perekat. Hampir sama dengan
34 perekat B11, perekat B21 juga memiliki nilai yang turun dan naik berdasarkan Gambar 13.
Pada saat perekat kode B12 digunakan, perekat yang berada di bagian pinggir bahan uji (bagian yang berinteraksi dengan udara) terlalu cepat mengering. Pengeringan yang terlalu cepat itu menyebabkan perekat yang berada di bagian tengah tidak dapat mengering dengan sempurna karena jalur penguapan untuk pelarut sudah tertutup oleh perekat yang sudah mengering. Adanya pelarut yang tersisa dalam perekat menyebabkan perekat tidak dapat berfungsi dengan baik.
Perekat kode B22 memiliki kekuatan rekat yang semakin meningkat seiring dengan bertambahnya luas permukaan yang diuji. Hal tersebut sesuai dengan asumsi bahwa semakin luas permukaan maka semakin banyak perekat yang berinteraksi dengan permukaan bahan uji sehingga kekuatan rekatnya pun meningkat. Menurut Salomon dan Schonlau (1951) perekat adalah bahan yang mampu menyambungkan atau menyatukan kedua permukaan benda yang terpisah sehingga mempunyai kekuatan yang memadai saat dikenai beban tertentu.
Perekat kode B31 dan B32 memiliki kekuatan rekat yang sama yaitu hampir mendekati nol. Hal tersebut disebabkan ketika digunakan kedua perekat tersebut tidak mengalami proses hardening atau pengerasan, bahkan setelah didiamkan selama 24 jam untuk proses curing atau perekatan kedua perekat tersebut tetap tidak mengalami pengerasan.
Gambar 13 menunjukkan bahwa perekat berbahan dasar getah pinus ester yang telah dicuci dan diproses dengan katalis 5% dengan kode B22 dapat menghasilkan daya rekat yang lebih baik dibandingkan perekat lainnya. Hal tersebut berdasarkan nilai tegangan geser yang berkorelasi positif terhadap luas permukaan.
35 Gambar 13. Grafik Tegangan Geser (Katalis 1, 5 dan 10%)
Keterangan:
B11: Perekat dengan katalis KOH 1%, mol gliserol 1.1 mol, belum dicuci B12: Perekat dengan katalis KOH 1%, mol gliserol 1.1 mol, sudah dicuci B21: Perekat dengan katalis KOH 5%, mol gliserol 1.1 mol, belum dicuci B22: Perekat dengan katalis KOH 5%, mol gliserol 1.1 mol, sudah dicuci B31: Perekat dengan katalis KOH 10%, mol gliserol 1.1 mol, belum dicuci B32: Perekat dengan katalis KOH 10%, mol gliserol 1.1 mol, sudah dicuci
Gambar 13 juga menunjukkan bahwa hampir semua perekat memiliki nilai daya rekat yang meningkat dengan bertambahnya luas permukaan yang diolesi perekat. Namun, hal tersebut tidak terjadi pada perekat yang berbahan dasar getah pinus ester yang telah dicuci dan diproses dengan katalis 1% (B12). Hal tersebut dikarenakan masih terdapatnya sabun pada perekat yang menghambat proses hardening atau pengerasan sehingga mengurangi daya rekatnya. Sabun tersebut diduga dari reaksi hidrolisis dari ester yang terbentuk dengan adanya air seperti yang terlihat pada Gambar 14.
-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 0 1 2 3 4 5 Teg an gan Gese r (g r/ cm 2) Luas Permukaan (cm2) B11 B12 B21 B22 B31 B32
36 Gambar 14. Reaksi Pembentukan Sabun dari Hidrolisis Ester
(Sompise, 2004)
Dari hasil uji sidik ragam pada Lampiran 4 dapat dilihat bahwa perlakuan katalis memiliki nilai-p (sig.) interaksi sebesar 0,418 (> 0.05), sehingga dapat diketahui bahwa interaksi antara katalis dan pencucian tidak berpengaruh terhadap tegangan geser. Karena interaksinya tidak nyata, maka masing-masing faktor dianalisis satu per satu. Katalis mempunyai nilai-p (sig.) sebesar 0.012 (<0.05) yang mengindikasikan bahwa katalis berpengaruh terhadap tegangan geser. Dilain pihak faktor yang lainnya tidak nyata sehingga tidak dapat diuji lanjut. Untuk melihat katalis mana yang berbeda nyata maka dilakukan uji lanjut Duncan. Uji lanjut Duncan memperlihatkan bahwa katalis yang termasuk dalam satu subset berarti termasuk dalam kelompok yang sama. Katalis 1% dan 5% mempunyai pengaruh yang sama terhadap tegangan geser.