Studi Pembuatan Plastik Elastomer Dari HDPE Bekas Dan Ban Bekas Dengan Penambahan Dikumil Peroksida Sebagai Inisiator Dan Divinil Benzen Sebagai Zat Pengikat Silang

(1)

STUDI PEMBUATAN PLASTIK ELASTOMER DARI HDPE BEKAS DAN BAN BEKAS DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL PEROKSIDA SEBAGAI INISIATOR DAN DIVINIL BENZEN SEBAGAI ZAT PENGIKAT SILANG

OLEH

CHAYRANI BAKTI PUTRI

110822011

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

STUDI PEMBUATAN PLASTIK ELASTOMER DARI HDPE BEKAS DAN BAN BEKAS DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL PEROKSIDA SEBAGAI INISIATOR DAN DIVINIL BENZEN SEBAGAI ZAT PENGIKAT SILANG

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

CHAYRANI BAKTI PUTRI

110822011

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERSETUJUAN

Judul : STUDI PEMBUATAN PLASTIK

ELASTOMER DARI HDPE BEKAS DAN BAN BEKAS DENGAN PENAMBAHAN

DIKUMIL PEROKSIDA SEBAGAI INISIATOR DAN DIVINIL BENZEN SEBAGAI

ZAT PENGIKAT SILANG

Kategori : SKRIPSI

Nama : CHAYRANI BAKTI PUTRI

Nomor Induk Mahasiswa : 110822011

Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA EKSTENSI

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di Medan, Maret 2014 Komisi Pembimbing

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Drs. Amir Hamzah Siregar, M.Si Dr. Yugia Muis, M.Si NIP 196106141991031002 NIP 195310271980032003 Diketahui/Disetujui oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

(4)

PERNYATAAN

STUDI PEMBUATAN PLASTIK ELASTOMER DARI HDPE (High Density Polyethlene) BEKAS DAN BAN

BEKAS DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL PEROKSIDA SEBAGAI INISIATOR DAN

DIVINIL BENZEN SEBAGAI ZAT PENGIKAT SILANG

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Maret 2014

CHAYRANI BAKTI PUTRI

(5)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini. Adapun skripsi ini disusun merupakan salah satu persyaratan untuk meraih gelar Sarjana Sains Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tiada terhingga dan kasih sayang yang tulus kepada Ayahanda tercinta H. Ir. Baktiono dan Ibunda Hj. Helmy Marliana, S.Pd, Abang M. Chairun Nawawi ST/Istri,Adik Miftah Huzannah serta Fahmi Rasyid Harahap ST yang selama ini selalu sabar dan mendo’akan, memberi perhatian serta dukungan dan bantuan moril juga material yang telah diberikan kepada penulis.

Selanjutnya keberhasilan penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang terlibat secara langsung maupun tidak langsung. Dalam kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Dr. Yugia Muis, M.Si dan Drs. Amir Hamzah Siregar, M.Si selaku pembimbing pada penyelesaian skripsi ini, yang telah memberi panduan dan penuh kepercayaan kepada penulis untuk menyempurnakan kajian ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Dekan Dr. Sutarman, M.Sc. Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara DR. Rumondang Bulan, MS dan Drs. Albert Pasaribu, M.Sc, semua dosen Departemen kimia FMIPA USU dan pegawai di FMIPA USU, rekan-rekan Asisten di Laboratorium Kimia Polimer, serta abangda Edi Suratno, rekan –rekan kuliah khususnya stambuk 2011 Ekstensi Kimia, Evi Putriani dan Ika Agustina Nasution.

(6)

STUDI PEMBUATAN PLASTIK ELASTOMER DARI HDPE (High Density Polyethylene) BEKAS DAN BAN BEKAS DENGAN PENAMBAHAN

DIKUMIL PEROKSIDASEBAGAI INISIATOR DAN DIVINIL BENZENSEBAGAI ZAT PENGIKAT SILANG

ABSTRAK

Studi Pembuatan termoplastik elastomer dari HDPE bekas-Abu Ban bekas dengan panambahan dikumil peroksida (DKP) sebagai inisiator dan divinil benzen (DVB) sebagai zat pengikat silang telah dilakukan. Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas dengan variasi 30/70 (g/g), 50/50 (g/g) dan 70/30 (g/g) serta penambahan DKP dan DVB dengan variasi konsentrasi 1 phr, 2 phr, dan 3 phr. Pencampuran dilakukan dengan ekstruder pada suhu 175oC. Campuran ditekan pada hot press 175oC, tekanan 100 Kgf/cm2 selama 30 menit dan spesimen dicetak sesuai ASTM D638. Termoplastik elastomer yang dihasilkan dikarakterisasi berdasarkan pengujian kekuatan tarik, uji morfologi dengan SEM dan analisa suhu terdekomposisi. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 30/70 (g/g) dengan 2 phr DKP dan 2 phr DVB memiliki kekuatan tarik tertinggi yaitu 1,70 (Mpa), kemuluran 32,40%, analisa morfologi terlihat homogen dan partikel abu ban bekas terdistribusi sempurna di dalam matrik HDPE bekas dan temperatur terdekomposisi sempurna dengan interaksi matrik HDPE terhadap Abu Ban Bekas.

(7)

STUDIES ELASTOMER MANUFACTURE OF HDPE FORMER AND WASTE TYRE DUST WITH THE

ADDITION DIKUMIL PEROXIDE AS AN INISIATOR AND DIVINYL BENZENA

AS CROSSLINKING AGENT

ABSTRACT

Studies the manufacture of HDPE thermoplastics elastomer former-wate tyre dustwith addition dikumil peroxide as an initiator and divinyl benzena as a crosslonking has been carried out. HDPE mixture waste tyre dust with variation 70/30 (g/g). 50/50 (g/g) and 30/70 (g/g) as well as addition of the DKP and DVB concentration variation 1phr, 2phr and 3phr. Mixing is done by extrusion at a temperature of 175ºC. The mixture is pressed in a hot press 175ºC, 100kgf/mm preassure for 30 minutes and specimen as per ASTM D638.Thermoplastics elastomers are produced characterized by tensile strength testing, test morphology by SEM and thermal alakysis with DTA. The result showed that mixture of HDPE-Waste Tyre Dust highes yensile strenght of 1.70M.pa, elongation 32,40%, morphological analysis which looks homogeneous waste tyre dust perfectly dispersed in the HDPE matrix the variation of 70/30 (g/g) and well decomposed waste tyre dust to thr interaction between the HDPE matrix-Waste tyre dust.

Keywords: Thermoplastic Elastomer, HDPE, Waste Tyre Dust, Tensile Strength, SEM, DTA

(8)

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak iv

Abstract v

Daftar isi vi

Daftar Tabel viii

Daftar Gambar ix

Daftar Lampiran x

Daftar Singkatan xi

BAB 1. PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahan 4

1.3 Pembatasan Masalah 4

1.4 Tujuan Penelitian 4

1.5 Manfaat Penelitian 5

1.6 Metodologi Penelitian 5

1.7 Lokasi Penelitian 6

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 7

2.1 Polimer 7

2.2 Termoplastik Elastomer 8

2.3 Plastik 10

2.4 Ban 14

2.5 Vulkanisasi 15

2.6 Inisiator 16

2.7 Ikat Silang 17

2.8 Uji Tarik 19

2.9 Analisis Sifat Permukaan dengan PengujianScanning Electron Microscopy (SEM)

2.10 Analisis Thermal Differensial

21

23

BAB 3. METODE PENELITIAN 25

3.1 Bahan-Bahan Penelitian 3.2. Alat-alat Penelitian

26 26

3.3 Prosedur 26

3.3.1 Penyiapan Sampel 26

3.3.2 Pengolahan Campuran HDPE bekas/Abu Ban Bekas dengan DKP tanpa penambahan DVB

26

3.3.3 Pengolahan Campuran HDPE bekas/Abu Ban Bekas+ DKP+ DVB 27

3.3.4 Pembuatan Spesimen 27

(9)

3.4 Skema Pengambilan data 29 3.4.1 Bagan Pembuatan Campuran HDPE bekas dan Abu Ban Bekas

dengan Penambahan Dikumil Peroksida sebagai inisiator

29

3.4.2 Bagan Pembuatan Campuran HDPE bekas dan Abu Ban Bekas dengan Penambahan Dikumil Peroksida sebagai inisiator dan Divinil Benzena sebagai Pengikat Silang

30

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.1 Hasil Analisa Kuat Tarik dan Kemuluran Campuran HDPE bekas-Abu

Ban bekas

31

4.1.2 Hasil Analisa Kuat Tarik Campuran HDPE bekas-Abu Ban Bekas 70/30 (g/g) dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

31

4.1.3 Hasil Analisa Kuat Tarik dan Kemuluran Campuran HDPE bekas-AbuBan bekas 50/550 (g/g) dengan penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

32

4.1.4 Hasil Analisa Kuat Tarik dan Kemuluran Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 30/70 (g/g) dengan Penambahan DKP tanpa penambahan DVB

32

4.2.1 Hasil Analisa Kuat Tarik dan Kemuluran Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 70/30 g/g) dengan Penambahan DKP + DVB

33

4.2.2 Hasil Analisa Kuat Tarik dan Kemuluran Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP + DVB

35

4.2.3 Hasil analisa Kuat Tarik dan Kemuluran Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 30/70 (g/g) dengan penambahan DKP + DVB

37

4.3.1 Hasil Analisa DTA dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

39

4.3.2 Hasil Analisa DTA dengan Penambahan DKP + DVB 47

DAFTAR PUSTAKA 49

(10)

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

4.1.1 Hasil Analisa Pengujian Kekuatan Tarik dan Kemuluran dari Campuran HDPE Bekas-Abu Ban Bekas Tanpa DKP dan DVB

31

4.1.2 Hasil Analisa Pengujian Kekuatan Tarik dan Kemuluran dari Campuran HDPE Bekas-Abu Ban Bekas 70/30 (g/g) dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

32

33

4.2.1 Hasil Analisa Pengujian Kekuatan Tarik dan Kemuluran dari Campuran HDPE Bekas-Abu Ban bekas 70/30 (g/g) dengan Penambahan DKP dan dengan Penambahan DVB

35

4.2.2 Hasil Analisa Pengujian Kekuatan Tarik dan Kemuluran dari Campuran HDPE Bekas-Abu Ban bekas 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP dan dengan Penambahan DVB

37

4.2.3 Hasil Analis Pengujian Kekuatan Tarik dan Kemuluran dari Campuran HDPE Bekas-Abu Ban bekas 30/70 (g/g) dengan Penambahan DKP dan dengan Penambahan DVB

39

4.3.2 Hasil Analisa DTA Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

47

4.3.2 Hasil Analisa DTA Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas dengan penambahan DKP + DVB

(11)

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

2.1. Mekanisme Reaksi Dikumilperoksida 17

2.2. Struktur Divinil Benzena 18

3.1. Spesimen Uji Berdasarkan ASTM D638 27

4.1. 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 Grafik Kekuatan Tarik Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas dengan penambahan DKP Grafik Kemuluran Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas dengan penambahan DKP Grafik Kekuatan Tarik Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 70/30 (g/g) dengan penambahan DKP + DVB Grafik Kemuluran Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 70/30 dengan penambahan DKP + DVB Grafik Kekuatan Tarik Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 50/50 (g/g) dengan penambahan DKP + DVB Grafik Kemuluran Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 50/50 (g/g) dengan penambahan DKP + DVB Grafik Kekuatan Tarik Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 30/70 (g/g) dengan penambahan DKP + DVB Grafik Kemuluran Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 30/70 (g/g) dengan penambahan DKP + DVB Hasil Pengujian SEM pada Permukaan TPE HDPE bekas-Abu Ban bekas 70/30 + DKP 33 34 36 36 38 38 40 40 4.10. Hasil Pengujian SEM pada Permukaan TPE HDPE beka-Abu Ban bekas 70/30 + DKP +DVB 43

4.11 Hasil Pengujian SEM pada Permukaan TPE HDPE bekas-Abu Ban Bekas 50/50 + DKP 44

4.12. Hasil Pengujian Permukaan dari TPE HDPE bekas-Abu Ban bekas 50/50 + DKP + DVB 44

4.13 . Hasil Pengujian SEM dari TPE HDPE bekas-Abu Ban Bekas 30/70 + DKP 45

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

1.

2.

Grafik Terdekomposisi Analisa DTA Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 70/30 dengan penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

Grafik Terdekomposisi Analisa DTA Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 70/30 dengan Penambahan DKP + DVB

52

53

3.

4.

Grafik Terdekomposisi Analisa DTA Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 50/50 dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

Grafik Terdekomposisi Analisa DTA Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 50/50 dengan penambahan DKP + DVB

54

55

5.

6.

Grafik Terdekomposisi Analisa DTA Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 30/70 dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

Grafik Terdekomposisi Analisa DTA Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 30/70 dengan Penambahan DKP + DVB

56

(13)

DAFTAR SINGKATAN

ASTM = American Standard for Testing Materials

DKP = Dikumil Peroksida

DVB = Divinil Benzena

HVA-2 = Homovanilic Acid {2-(4-Hydroxy-3-Methoxy-Phenyl)}

MFI = Melt Flow Indexer

MFR = Melt Flow Rate

NR = Natural Rubber

Phr = Per hundred rubber

HDPE = High Density Polyethylene

PRI = Plasticity Retention Index

TPE = Termoplastik Elastomer

USA = United State American

DTA = Differential Thermal Analysis

LDPE = Low density Polyethylene

MDPE = Medium Density Polyethylene

(14)

STUDI PEMBUATAN PLASTIK ELASTOMER DARI HDPE (High Density Polyethylene) BEKAS DAN BAN BEKAS DENGAN PENAMBAHAN

DIKUMIL PEROKSIDASEBAGAI INISIATOR DAN DIVINIL BENZENSEBAGAI ZAT PENGIKAT SILANG

ABSTRAK

Studi Pembuatan termoplastik elastomer dari HDPE bekas-Abu Ban bekas dengan panambahan dikumil peroksida (DKP) sebagai inisiator dan divinil benzen (DVB) sebagai zat pengikat silang telah dilakukan. Campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas dengan variasi 30/70 (g/g), 50/50 (g/g) dan 70/30 (g/g) serta penambahan DKP dan DVB dengan variasi konsentrasi 1 phr, 2 phr, dan 3 phr. Pencampuran dilakukan dengan ekstruder pada suhu 175oC. Campuran ditekan pada hot press 175oC, tekanan 100 Kgf/cm2 selama 30 menit dan spesimen dicetak sesuai ASTM D638. Termoplastik elastomer yang dihasilkan dikarakterisasi berdasarkan pengujian kekuatan tarik, uji morfologi dengan SEM dan analisa suhu terdekomposisi. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa campuran HDPE bekas-Abu Ban bekas 30/70 (g/g) dengan 2 phr DKP dan 2 phr DVB memiliki kekuatan tarik tertinggi yaitu 1,70 (Mpa), kemuluran 32,40%, analisa morfologi terlihat homogen dan partikel abu ban bekas terdistribusi sempurna di dalam matrik HDPE bekas dan temperatur terdekomposisi sempurna dengan interaksi matrik HDPE terhadap Abu Ban Bekas.

(15)

STUDIES ELASTOMER MANUFACTURE OF HDPE FORMER AND WASTE TYRE DUST WITH THE

ADDITION DIKUMIL PEROXIDE AS AN INISIATOR AND DIVINYL BENZENA

AS CROSSLINKING AGENT

ABSTRACT

Studies the manufacture of HDPE thermoplastics elastomer former-wate tyre dustwith addition dikumil peroxide as an initiator and divinyl benzena as a crosslonking has been carried out. HDPE mixture waste tyre dust with variation 70/30 (g/g). 50/50 (g/g) and 30/70 (g/g) as well as addition of the DKP and DVB concentration variation 1phr, 2phr and 3phr. Mixing is done by extrusion at a temperature of 175ºC. The mixture is pressed in a hot press 175ºC, 100kgf/mm preassure for 30 minutes and specimen as per ASTM D638.Thermoplastics elastomers are produced characterized by tensile strength testing, test morphology by SEM and thermal alakysis with DTA. The result showed that mixture of HDPE-Waste Tyre Dust highes yensile strenght of 1.70M.pa, elongation 32,40%, morphological analysis which looks homogeneous waste tyre dust perfectly dispersed in the HDPE matrix the variation of 70/30 (g/g) and well decomposed waste tyre dust to thr interaction between the HDPE matrix-Waste tyre dust.

Keywords: Thermoplastic Elastomer, HDPE, Waste Tyre Dust, Tensile Strength, SEM, DTA

(16)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Penelitian

Termoplastik Elastomer (TPE) adalah plastik yang dapat melunak apabila

dipanaskan dan akan kembali kebentuk semula ketika dalam keadaan dingin juga dapat

didaur ulang dengan pemanasan. TPE semakin populer karena mempunyai beberapa

kelebihan diantaranya dapat memperoleh sifat yang diinginkannya berdasarkan dari

kegunaannya. Pembuatan TPE berbasis karet alam atau karet sintetis berpotensi dalam

peningkatan sifat-sifat dari bahan yang akan dihasilkan, yang mana dapat mengubahnya

menjadi barang jadi dan penggunaannya dapat diperluas (Nakason, 2006).

Campuran (paduan) dua atau lebih polimer telah menjadi fenomena penting pada

tahun-tahun terakhir untuk mendapatkan suatu bahan dengan sifat-sifat tertentu seperti

sifat mekanik, fisik, termal dan kemampuan proses yang baik yang tidak ditemukan dari

masing-masing komponen. Paduan antara termoplastik dengan karet-elastomer dapat

menghasilkan suatu material yang disebut termoplastik elastomer (TPE)

(Halimatuddahliana, 2003).

Penelitian sebelumnya dilakukan oleh Charoen Nakason, dkk 2006. Dimana

vulkanisasi termoplastik berdasarkan pada campuran karet alam/polietilena densitas

tinggi dengan menggunakan pengkompatibilizer. Dikumil peroksida (DCP) memiliki

pengaruh besar pada stabilitas serbuk limbah ban yang menyebabkan pembesaran dan

intensitas pembentukan kopolimer sehingga meningkatkan adhesi antar muka antara

(17)

Polietilen (PE) adalah salah satu polimer terbesar diproduksi. Selain ringan,

mudah dibentuk, cukup keras, tahan goresan, tahan terhadap zat kimia dan sedikit sekali

menyerap air, sifatnya yang transparan dan tembus cahaya. PE memiliki kekuatan

benturan yang tinggi dan tahan terhadap pelarut organik pada suhu 600C. Adanya

beraneka ragam produk bahan polietilen disebabkan karena polimer ini dapat kompatibel

dengan sejumlah bahan aditif sehingga polimer ini dapat menyambung 22% berat

permintaan termoplastik di dunia. Kelemahan polietilen adalah pada suhu rendah akan

rapuh, dan dalam keadaan murni pada suhu -300C mudah pecah, kaku, mudah retak,

kurang stabil terhadap pemanasan, mempunyai tegangan (tensile) yang rendah, mudah

terdegradasi oleh zat pengoksida seperti asam nitrat dan hidrogen peroksida (Rusdi,

2008).

Keunggulan TPE yang dibuat dari proses pencampuran suatu elastomer dan

termoplastik adalah sifat yang dinginkan dapat ditentukan dengan memilih komponen

elastomer dan plastik pada perbandingan rasio pencampuran yang sesuai. Banyak

kombinasi termoplastik dan elastomer yang sudah komersial, diantaranya adalah

campuran polyethylene-ethylene-propilene-diene monomer (PE/EPDM). Namun EPDM

relatif lebih mahal dibandingkan dengan karet alam, sehingga dipelajari kemungkinan

mengganti EPDM dengan karet alam. Pencampuran PE dan karet alam diyakini lebih

ekonomis dan mempunyai kekuatan tarik yang tinggi dibandingkan PE/EPDM

(Baharuddin, 2009).

TPE adalah kelas polimer yang menggabungkan bahan pengolahan termoplastik

dengan kerja fungsional dari elastomer konvensional. Selama empat dekade terakhir,

perkembangan TPE telah memperoleh banyak perhatian disektor ilmu polimer dan

teknologi. Saat ini TPE telah menjadi salah satu kelas polimer yang memiliki tingkat

yang sangat tinggi dalam kepentingan komersial. Faktor-faktor utama yang bertanggung

jawab untuk pertumbuhan yang berkelanjutan mencakup peracikan sederhana, cepat

fabrikasi dimana bahan tersebut dapat diolah kembali dan mudah untuk didaur ulang

(Pongdhorn, 2009).

(18)

suhu pengekstruderan telah meningkatkan kekuatan leburan dari bahan komposit pada

kadar ricih yang rendah (Siriwardena, 2003).

Laboratorium kami telah memfokuskan perhatian pada perkembangan teknologi

untuk secara aktif mendaur ulang limbah karet. Daur ulang limbah karet memerlukan

teknik khusus, karena limbah karet yang merupakan bahan termoset, yang tidak dapat

diproses ulang seperti termoplastik. Pemanfaatan serbuk karet ini adalah salah satu proses

yang paling baik untuk pemanfaatan yang efektif. Cara yang paling menjanjikan untuk

mendaur ulang limbah karet adalah dengan proses termoplastik agar dapat memperoleh

TPE. Namun, adhesi antara limbah karet dan campuran polimer biasanya sangat lemah

karena struktur ikat silang dari limbah karetnya. Untuk memecahkannya, beberapa upaya

dilakukan untuk memproduksi TPE yaitu dengan menambahkan peroksida kedalam

karetnya (Zhang, 2008).

Salah satu contoh TPE yang sangat populer pada saat ini adalah TPE poliolefin

yang didasarkan pada etilen-propilena-diena-monomer (EPDM) atau modifikasikannya.

Blend NR dan termoplastik sekarang menjadi perhatian, termoplastik yang digunakan

seperti polipropilena, HDPE, LDPE, dimana mempunyai beberapa keunggulan sifat,

seperti tahan terhadap hantaman, tahan terhadap bahan kimia dan stabilitas panas yang

baik (Nakason, 2006)).

Awang, 2007, penelitian telah mencampurkan campuran HDPE bekas dengan

vulkanisir ban bekas dengan penambahan dikumil peroksida dan

N,N-m-phenylenebismaleimide (HVA-2) sebagai zat pengikat silang, dimana menunjukkan

bahwa perbandingan campuran 70/30 memiliki kekuatan tarik yang paling optimum dan

campuran tersebut terdistribusi dengan baik dan hanya terjadi interaksi fisik antara

komponen penyusunan campuran (Awang, 2007).

Berdasarkan uraian diatas maka dianggap perlu melakukan penelitian tentang

Studi Pembuatan Plastik Elastomer dari HDPE Bekas dan Ban Bekas sebagai Pengisi

dengan Penambahan Dikumil Peroksida sebagai Inisiator dan Divinil Benzena sebagai

Pengikat Silang. Peneliti ingin menekiti sifat mekanik, morfologi dan sifat termal

termoplastik elastomer dari campuran HDPE bekas dan Vulkanisir Ban bekas

menggunakan alat ekstruder dengan penambahan DKP sebagai inisiator dan penambahan

(19)

1.2. Permasalahan

Apakah HDPE bekas dapat diolah kembali menjadi produk jadi dengan kualitas

baik dengan pencampuran vulkanisir ban bekas dan bagaimana pengaruh penambahan

dikumil peroksida dan divinilbenzena terhadap sifat mekanik ,perubahan morfologi

dengan alat scanning electron microscope (SEM) dan perubahan sifat termal dengan

Differensial Thermal Analysis (DTA).

1.3. Pembatasan Masalah

1. Bahan termoplastik yang digunakan adalah HDPE bekas dan bahan elastomer

yang digunakan adalah vulkanisir ban bekas.

2. Inisiator yang digunakan adalah dikumil peroksida (DKP) dengan variasi berat

adalah 1 phr, 2 phr dan 3 phr.

3. Zat pengikat silang yang digunakan adalah divinilbenzena (DVB) dengan variasi

volume 1 phr, 2 phr dan 3 phr.

4. Temperatur yang digunakan pada pengujian yaitu 1750C pada saat mengekstrusi

dan pencetakan spesimen.

5. Karakterisasi meliputi uji mekanik (kekuatan tarik) dan uji morfologi secara SEM, dan analisa termal secara DTA

1.4. Tujuan Penelitian

1. Bagaimana pengaruh penambahan divinilbenzena dan dikumil peroksida terhadap

sifat mekanik, sifat morfologi dan sifat termal yang dihasilkan dari campuran

HDPE bekas dan vulkanisir ban bekas.

2. Untuk mendaur ulang kembali barang-barang bekas berupa HDPE dan ban bekas

(20)

1.5. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat untuk melakukan penelitian ini adalah untuk mendaur ulang

HDPE bekas dan serbuk ban bekas menjadi produk plastik jadi dengan kualitas baik dan

untuk mengurangi dampak negatif dari barang-barang yang sudah tidak terpakai kembali.

Seperti pembuatan bamper mobil, pembuatan pipa dan alat-alat rumah tangga yang tahan

lama.

1.6. Metodologi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di laboratorium (Experiment Laboratory) dengan

perlakuan rasio konsentrasi HDPE dan vulkanisir ban bekas 30:70 (g/g), 50:50 (g/g) dan

70:30 (g/g) di dalam ekstruder pada suhu 175oC.

1. Tahap I

Pada tahap ini dilakukan penambahan dikumil peroksida (DKP) kedalam campuran HDPE/vulkanisir ban bekas 30/70 (g/g), 50/50 (g/g) dan 70/30 (g/g) dengan

variasi DKP 1 phr, 2 phr, dan 3 phr, kemudian diekstruder pada suhu 175oC.

Karakterisasi dengan uji tarik, hasil yang didapatkan optimum berdasarkan uji

kekuatan tarik akan diuji dengan SEM dandi uji suhu yang terdekomposisi dengan

DTA.

2. Tahap II

Pada tahap ini dilakukan penambahan DKP dan DVB ke dalam campuran

HDPE/vulkanisir ban bekas 30/70 (g/g), 50/50 (g/g) dan 70/30 (g/g) dengan variasi

DKP 1 phr, 2 phr, 3 phr dan DVB 1 phr, 2 phr dan 3 phr, kemudian diekstruder pada

suhu 175oC. Karakterisasi dengan uji tarik, hasil optimum yang didapatkan

berdasarkan uji kekuatan tarik akan diuji sifat morfologinya dengan SEM dan di uji

suhu terdekomposisi dengan DTA.

3. Tahap III

Pada tahap ini campuran yang diperoleh diletakkan pada lempeng stinlesstil yang

(21)

alat press pada suhu 1750C selama 30 menit, hasil cetakan yang terbentuk berupa

spesimen sesuai ASTM D638 dan selanjutnya diuji kekuatan tarik dan uji sifat

morfologinya dengan SEM dan uji suhu terdekomposisi dengan DTA.

Variabel – variabel yang digunakan adalah sebagai berikut :

Variabel bebas :

• Perbandingan antara HDPE : vulkanisir ban bekas 30:70 (g/g), 50:50 (g/g)

dan 70:30 (g/g)

• Variasi konsentrasi dikumil peroksida 1 phr, 2 phr dans 3 phr

• Variasi konsentrasi divinilbenzena 1 phr, 2 phr dan 3 phr

Variabel tetap :

• Suhu alat ekstruder 1750C

• Suhu penekanan spesimen 1750C

• Waktu penekanan selama 30 menit

• Kekuatab tekan 100 kgf/cm2

Variabelel terikat :

• Uji mekanik kekuatan tarik ,analisa morfologi dengan SEM dan analisa

termal secara DTA

1.7. Lokasi Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Polimer dan Laboratorium Penelitian

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara dan

(22)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Polimer

Polimer merupakan molekul besar yang terbentuk dari unit – unit berulang

sederhana. Nama ini diturunkan dari bahasa yunani poly, yang berarti “banyak” dan mer,

yang berarti “bagian”. Makromolekul merupakan istilah yang sinonim dengan polimer.

Polimer sintetis dari molekul – molekul sederhana yang disebut monomer (bagian

tunggal). Sebagaimana telah disebutkan, bahwa istilah polimer dihubungkan dengan

molekul – molekul yang strukturnya bergantung pada monomer atau monomer –

monomer yang dipakai dalam preparasinya. Jika hanya ada beberapa unit monomer yang

bergabung bersama, polimer dengan berat molekul rendah yang terjadi, disebut oligomer

(bahasa yunani oligos “beberapa”). Karena semua polimer sintetis dipreparasi melalui

monomer – monomer yang terikat bersama, maka beberapa unit kimia akan berulang

sendiri terus menerus (Stevens, 2001).

Contoh – contoh yang tak terhitung dari polimer sintetis yang bisa dicatat,

beberapa diantaranya dikenal sehari – hari, antara lain seperti esoterik : serat – serat

tekstil poliester dan nilon, serta poliamida berkekuatan tinggi untuk rompi tahan peluru

yang ringan, plastik polietilen untuk botol susu, plastik poliuretan untuk jantung buatan,

karet untuk ban mobil, elastomer fosfazena terfluorinasi yang masih bersifat fleksibel

dilingkungan kutub utara (Stevens, 2001).

Polimer yang memiliki kestabilan termal dan oksidasi istimewa, dipakai dalam

aplikasi – aplikasi aerospace berkinerja tinggi. Plastik – plastik teknik polimer yang

dirancang untuk menggantikan logam. Serat aromatik berkekuatan tinggi, yang

didasarkan pada teknologi kristal cair digunakan dalam berbagai aplikasi dari mulai

kawat, ban sampai kabel – kabel untuk menjangkarkan platfom – platfom pemboran

(23)

2.2. Termoplastik Elastomer

Termoplastik membutuhkan panas agar dapat mudah terbentuk, termoplastik

dapat terbentuk pada saat panas ataupun dingin dan dapat mempertahankan bentuk

mereka saat keadaan panas ataupun dingin. Bahan-bahan ini dapat dipanaskan dan

direformasi menjadi bentuk baru dalam beberapa waktu tanpa mengalami perubahan

yang signifikan dari sifat mereka. Termoplastik sebagian besar terdiri dari rantai panjang

atom karbon yang terikat bersama ikatan kovalennya. Terkadang atom nitrogen, oksigen

atau sulfur juga terikat secara kovalen dalam rantai molekuler utamanya. Kelompok atom

tersebut akan terikat secara kovalen dengan rantai atom utama (Smith, 2004).

Termoplastik elastomer menujukan sifat fungsional dari bahan elastomer

konvensional dan dapat diproses dengan mesin pengolahan termoplastik. Bahan tersebut

memiliki morfologi fase hetero dan dapat di produksi baik sebagai kopolimer blok atau

sebagai kopolimer campuran, domain dari termoplastik elastomer menjalin pemisahan

pada suhu yang tinggi. Hal ini dapat memungkinkan untuk mengalir, kekerasan yang

domain lagi didapatkan saat menurunkan suhu. Sifat kekuatan pada suhu layanan karena

itu ditingkatkan, bidang termoplastik elastomer berdasarkan karet-karet plastik campuran

telah tumbuh besar, memberikan dua kelas tingkat densitas yang berbeda

(Nakason, 2006).

Termoplastik elastomer semakin populer karena mempunyai beberapa kelebihan

diantaranya adalah memperoleh sifat yang dikehendaki berdasarkan kegunaan akhir, serta

meningkatkan sifat tertentu, memperoleh sifat yang tidak terdapat di alam polimer

tunggal serta memiliki kelebihan apabila digunakan dalam keadaan servis. Walau

bagaimanapun, kelebihan dari segi ekonomi yang diperoleh melalui teknologi ini, di

mana bahan–bahan ini mempunyai sifat –sifat yang dikehendaki tetapi dengan biaya yang

rendah merupakan faktor utama dalam perkembangannya. Berbagai jenis campuran

polimer yang semakin mendapat perhatian seperti campuran elastomer–elastomer,

plastik–plastik dan elastomer termoplastik karena ciri–ciri pemprosesannya yang sama

seperti termoplastik dan sifat tekniknya yang sama seperti elastomer tervulkanisir.

(24)

pengurangan dari segi biaya dan bahan, disamping itu dapat meningkatan beberapa sifat

mekanik seperti kekuatan impak dan sifat – sifat lainnya (Hoffman,1989).

Termoplastik elastomer yang dalam kasus ideal adalah menggabungkan sifat

elastomer dengan sifat pengolahan termoplastik. Kombinasi ini dapat diperoleh melalui

kehadiran simultan yang lembut, elastis segmen yang memilili sifat yang mudah

renggang dengan cukup tinggi dan suhu transisi yang rendah (nilai Tg) dan kepekaan

asosiasi (ikat silang). Segmen keras dan lunak harus terdinamika yang bertentangan satu

sama lain sehingga mereka tidak dapat menembus satu sama lain, tetapi dapat bertindak

sebagai fase individul (Hoffman, 1989).

Pada umumnya termoplastik elastomer merupakan material yang mengandung

bagian lunak (soft) yang mempunyai suhu transisi glass (Tg) rendah, dan bagian kaku

(rigid) yang mempunyai suhu leleh (Tm) atau Tg tinggi. Atau dengan kata lain,

termoplastik elastomer mempunyai sifat dan fungsi yang mirip dengan karet vulkanisasi

pada suhu ambien, namun dapat dilelehkan seperti termoplastik pada suhu tinggi.

Karakteristik yang unik tersebut membuatnya sangat berguna dan menarik sebagai

alternatif dari elastomer konvensional dalam berbagai aplikasi dari pasar seperti, industri

otomotif (Hoffman. 1989).

Segmen yang berbeda dapat hadir baik dalam molekul yang sama, sebagian

segmen makromolekul, atau dari distribusi fase mikro heterogen dari termoplastik dari

plastik. Ini berarti bahwa termoplastik merupakan bagian yang ditandai dari komposisi

kimia nya, tetapi menurut perilaku morfologi nya, konsep termoplastik elastomer dapat

digambarkan dengan keadaan agregasi dari sebagian material nya yang ditandai dengan

tarik ulur yang tinggi dan ikat silang. Diatur dalam konfigurasi statistik nya anatara

elemen elastomer nya, ini lebih labil dibandingkan ikat silangnya (Hofmann,1989).

Termoplastik elastomer adalah kelas polimer yang menggabungkan sifat

pengolahan dari termoplastik dengan kinerja fungsional dari elastomer konvensional.

Selama empat dekade terakhir ini perkembangan elastomer termoplastik telah

(25)

termoplastik elastomer merupakan salah satu kelas termoplastik polimer paling komersial

(Pongdhorn, 2009).

Diantara perkembangan yang menarik di dalam penyelidikan yang melibatkan

bahan termoplastik dan karet alam adalah dengan penemuan bahan yang dikenali sebagai

termoplastik elastomer, yang mana merupakan kopolimer blok yang mempunyai sifat

elastik dari suhu kamar sampai kira – kira 700C. Termoplastik elastomer dapat diproses

seperti termoplastik konvensional tanpa perlu dilakukan proses vulkanisasi. Sifat elastik

ini disebabkan sifat ikatan silang fisik yang dihasilkan dari pada daya antara molekul

seperti ikatan hidrogen. Ikatan – ikatan ini akan terputus apabila termoplastik elastomer

dipanaskan melebihi suhu tertentu dan terbentuk kembali apabila didinginkan

(Pongdhorn, 2009).

2.3. Plastik

Plastik adalah bagian terpenting dari kehidupan sehari-hari, produk yang terbuat

dari plastik dapat berupa produk canggih seperti tempat untuk makanan sekali pakai

ataupun yang dapat berulang kali dipakai. Salah satu alasan untuk penggunaan plastik

dalam berbagai aplikasi industri adalah karena berbagai luar biasa dari sifat-sifat yang

diberikan oleh plastik dan kemudahan dalam proses pengolahannya. Properti plastik

dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan spesifik dengan memvariasikan perubahan

atom struktur nya dikarenakan berbagai fleksibilitas yang sebagaimana telah diatur oleh

kehadiran dari sisi jaringan yang bercabang, dimana panjang dan polaritas rantai sisi

dengan menyesuaikan tingkat bagian dari kristalinitas yang dapat didefenisikan sebagai

jumlah orintasi yang diberikan dari plastik selama prosesing dan melalui

kopolimerisasian campuran antara plastik dengan campuran yang lain dengan melalui

modifikasi dengan jajaran aditif (pengisi, serat, formulasinya dan stabilisator nya)

(Harper, 2000).

Bahan pembuat plastik pada mulanya adalah minyak dan gas sebagai sumber

(26)

kopolimerisasi, laminasi dan ekstruksi. Komponen utama plastik sebelum membentuk

polimer adalah monomer yang merupakan bagian atau rantai paling pendek. Misalnya

plastik polivinil klorida mempunyai monomer vinil klorida. Di samping bahan dasar

berupa monomer plastik, maka terdapat bahan-bahan tambah non plastik atau bahan aditif

yang diperlukan untuk memperbaiki sifat-sifat plastik. Bahan-bahan aditif dalam

pembuatan plastik ini merupakan bahan dengan berat molekul rendah, yaitu berupa

pemeastis, antioksidan, antiblok, antistatis, pelumas, penyerap sinar ultraviolet, bahan

pengisi dan penguat (Harper, 2000).

Plastik dibagi menjadi dua klasifikasi utama berdasarkan pertimbangan –

pertimbangan ekonomis dan kegunaanya yaitu plastik komoditi dan plastik teknik. Plastik

komoditi dicirikan oleh volume nya yang tinggi dan harga yang murah, plastik ini bisa

diperbandingkan dengan baja dan aluminium dalam industri logam. Mereka sering

dipakai dalam bentuk barang yang bersifat pakai-buang (disposable) seperti lapisan

pengemas, namun ditemukan juga berdasarkan pemakaiannya dalam barang-barang yang

tahan lama. Plastik teknik lebih mahal harga nya dan volume nya lebih rendah, tetapi

memiliki sifat mekanik yang unggul dan daya tahan yang lebih baik. Mereka bersaing

dengan logam, kramik dan gelas demgan berbagai aplikasi nya (Stevens, 2001).

Plastik komoditi pada prinsipnya terdiri dari empat jenis polimer utama:

polietilen, polipropilena, polivinilklorida, dan poliester. Polietilena dibagi menjadi

produk massa jenis rendah (<0,94 g/cm3) dan produk massa jenis tinggi (>0,94 g/cm3).

Plastik-plastik komoditi mewakili sekitar 90% dari seluruh produksi termoplastik, dan

sisa nya terbagi di antara kopolimer sirena butadiena, kopolimer

akrilonitril-butadiena-stirena (ABS), poliamida dan poliester. Hampir semua plastik yang telah disebutkan

sejauh ini merupakan termoplastik (Stevens, 2001).

Polietilen adalah polimer dari monomer etilen yang dibuat dengan proses

polimerisasi adisi dari gas etilen yang diperoleh dari hasil samping industri minyak dan

batubara (Steven, 2001).

Proses polimerisasi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu polimerisasi dalam

(27)

percabangan yakni campuran dari rantai lurus dan bercabang. Cara kedua, polimerisasi

dengan bejana bertekanan rendah (10-40 atm) menghasilkan molekul makro berantai

lurus dan tersusun paralel (Stevens, 2001).

Polietilen merupakan film yang lunak, transparan dan fleksibel, mempunyai

kekuatan benturan dan kekuatan sobek yang baik. Pemanasan polietilen akan

menyebabkan plastik ini menjadi lunak dan cair pada suhu 1100C. Sifat permeabilitasnya

yang rendah dan sifat mekaniknya yang baik, maka polietilen dengan ketebalan 0.001 –

0.01 inci banyak digunakan unttuk mengemas bahan pangan. Plastik polietilen termasuk

golongan termoplastik sehingga dapat dibentuk menjadi kantung dengan derajat

kerapatan yang baik.

Berdasarkan densitasnya, maka plastik polietilen dibedakan atas :

a. Polietilen densitas rendah (LDPE= Low Density Polyethylene)

LDPE dihasilkan dengan cara polimerisasi pada tekanan tinggi, mudah dikleim

dan harganya murah. Dalam perdagangan dikenal dengan nama alathon, dylan dan

fortiflex. Kekakuan dan kuat tarik dari LDPE lebih rendah daripada HDPE (modulus

Young 20.000-30000 psi, dan kuat tarik 1200-2000 psi), tapi karena LDPE memiliki

derajat elongasi yang tinggi (400-800%) maka plastik ini mempunyai kekuatan terhadap

kerusakan dan ketahanan untuk putus yang tinggi. Titik lelehnya berkisar antara 105

-115o C. Digunakan untuk film, mangkuk, botol dan wadah/kemasan.

b. Polietilen densitas menengah (MDPE = Medium Density Polyethylene)

MDPE lebih kaku dari LDPE dan titik lelehnya lebih tinggi dari LDPE, yaitu

antara 115-1250C, mempunyai densitas 0.927-0.940 g/cm3.

c. Linear-low-density polyethylene (LLDPE)

Kopolimer etilen dengan sejumlah kecil butana, heksana atau oktana, sehingga

mempunyai cabang pada rantai utama dengan interval (jarak) yang teratur. LLDPE lebih

(28)

d. Polietilen Densitas Tinggi (HDPE = High Density Polyethylene)

HDPE dihasilkan dengan cara polimerisasi pada tekanan dan suhu yang rendah

(10 atm, 50-700 C). HDPE lebih kaku dibanding LDPE dan MDPE, tahan terhadap suhu

tinggi sehingga dapat digunakan untuk produk yang akan disterilisasi.

Dalam perdagangan dikenal dengan nama alathon, alkahtene, blapol, carag,

fi-fax,hostalon.

Sebuah HDPE digunakan sebagai komponen campuran yang diproduksi oleh

polietilen. HDPE adalah ijeksi H600J 0,7 g 10-1 min (216 kg beban pada suhu 190oC) dan

kepadatannya 9,97 g cm (Harper, 2006).

HDPE adala salah satu bahan kimia dengan volume densitas tertinggi dengan

komoditas yang dihasilkan di dunia, pada tahun 1998 permintaan di seluruh dunia adalah

1,8 x 1010kg. Metode yang paling umum dalam pengolahan HDPE adalah metode blow

molding, dimana resin berubah menjadi benda berupa botol (terutama untuk botol susu

dan jus), peralatan rumah tangga, mainan, ember, drum, dan otomotif. Hal ini juga sering

diinjeksikan ke dalam bentuk peralatan rumah tangga, mainan, wadah makanan, ember,

tong sampah dan botol susu. Film dari HDPE juga dapat ditemukan sebagai tas di

supermarket ataupun departement store. Dua metode polimerisasi komersial yang paling

sering dipergunakan adalah dengan melibatkan katalis Phillips (didukung dengan

heterogen katalis seperti titanium halida, titanium ester dan aluminium alkil yang

didukung dengan bahan kimiawi yang inert seperti PE dan PP). Terutama berat molekul

diatur melalui kontrol suhu, dimana dengan suhu yang tinggi akan mengakibatkan

penurunan berat molekul, dukungan dari katalis dan kimiawi juga merupakan faktor

terpenting dalam mengkontrol dalam pendistribusian berat dan molekul melekulernya

(Harper, 2000)

2.4. Ban

Ban adalah piranti yang menutupi pelak satu roda. Ban merupakan salah satu

bagian penting dari kendaraan darat karena satu-satu nya bagian yang mempunyai kontak

langsung dengan jalan. Ban berfungsi untuk mengurangi getaran yang disebabkan

ketidakteraturan permukaan jalan. Melindungi jalan dari aus dan kerusakan, serta

(29)

mempermudah pergerakan. Oleh karena itu, ban merupakan salah satu bagian kendaraan

yang menjamin keamanan dan kenyamanan berkendara. Seiring dengan perkembangan

otomotif, kebutuhan akan ban pun meningkat. Beberapa produsen ban membuat beragam

jenis ban dengan beragam fungsi dan tipe (Riasmin, 2010).

Ban merupakan salah satu jenis meterial yang terbuat dari karet yang tergolong

jenis polimer elastomer. Sebagian besar ban yang ada sekarang, terutama yang digunakan

untuk kendaraan bermotor, diproduksi dari karet sintetis, meskipun dapat juga diproduksi

dengan menggunakan bahan lain, seperti baja, nylon, rayon, atau polyester. Proses

produksi ban menggunakan teknologi tinggi dari pengolahan bahan baku hingga

pembentukan produk akhir dengan menggunakan peralatan seperti mesin pencampur,

mesin penggiling, mesin pelapis, mesin assembly dan mesin pemasak (Riasmin, 2010).

Berdasarkan struktur polycord, struktur ban dibedakan menjadi tipe ban radial dan

ban biasa. Ban radial memiliki polycord yang tegak lurus dengan garis tengah ban,

ditambah lapisan sabuk atau belt (rigid breaker) searah lingkar ban yang terbuat dari

benang tekstil kuat atau kawat yang dibalut keret membuat tread lebih rigid (Riasmin,

2010).

Ban biasa dibuat dengan polycord miring membentuk sudut 30� _- 40� �_terhadap

garis tengah ban. Jenis ban ini memiliki tapak (tread) dengan daya serap benturan yang

baik sehingga memberikan kenyamanan berkendara (Riasmin, 2010).

Ban terdiri dari 90% produksi karet campuran. Di Eropa, pada penggunaan

terakhir memadukan karet senyawa umtuk komponen ban yang spesifik telah berubah

dalam beberapa tahun terakhir karena kemajuan ban radial. Sedangkan aslinya campuran

karet telah banyak digunakan dalam tapak senyawa untuk meningkatkan ketahanan

abrasi, dengan ban radial ini, karet ini telah menemukan penggunaan yang lebih besar,

dinding samping dan senyawa manik – manik, karena tapakan radial memiliki ketahanan

(30)

2.5. Vulkanisasi

Vulkanisasi adalah proses pembentukan ikat silang kimia dari rantai molekul yang

berdiri sendiri, meningkatkan elastisitas dan menurunkan plastisitas. Salah satu faktor

yang penting dalam proses vulkanisai adalah suhu, namun tanpa adanya panas pun karet

tetap dapat divulkanisasi. Proses vulkanisasi berperan penting dalam pembentukan sifat

fisik dan sifat kimia yang diinginkan (Riasmin, 2010).

Ada dua jenis vulkanisasi, yaitu vulkanisasi dengan sulfur (belerang) dan

vulkanisasi tanpa sulfur. Vulkanisasi dengan sulfur merupakan teknik vulkanisasi dengan

memanaskan keret dengan sulfur. Vulkanisasi tanpa sulfur adalah dengan uretan

peroksida amina, resin, atau iradiasi yang digunakan spesifik untuk elastomer khusus atau

elastomer umum untuk mendapatkan sifat khusus (Riasmin, 2010).

Vulkanisasi ban dengan cara vulkanisasi dengan sulfur. Walaupun karet alam

dapat di ikat silang dengan peroksida atau dengan energi radiasi tinggi , namun sulfur dan

aselarator juga banyak digunakan. Dibandingkan dengan karet alam sintetis karet alam

lebih membutuhkan konsentrasi sulfur yang pada umum nya lebih tinggi (2-3phr) dan

dengan jumlah lebih kecil dari pada aselarator nya dengan dosis sulfur tinggi 30-40 phr

ebonit nya (Riasmin, 2010).

Untuk sulfur dengan konsentrasi rendah, hasil aselarator nya besar atau tinggi

yang akan dihasilkannya, dalam peningkatan titik didih akan meningkatkan ikat silang

nya. Untuk kadar sulfur tinggi dari ikatan silang yang dapat menghasilkan menyebabkan

vulkanisai akan semakin meningkat saat panas yang memiliki konsentrasi baik dan dapat

mempertahankan kondisi panas nya (Hofmann, 1989).

Dalam proses vulkanisasi digunakan bahan kimia yang dapat bereaksi dengan

gugus aktif pada molekul karet untuk membentuk crosslinking antara molekul. Bahan

kimia ini disebut dengan istilah curring agent (Hoffman, 1989).

Pada vulkanisasi dengan sulfur, bahan yang digunakan sebagai curring agent

(31)

donor seperti TMTD (tetramethylthiuramdisulfide) atau DTDM (4.4-dithiodimorpholine)

(Riasmin, 2010).

2.6. Inisiator

Sekarang sudah banyak inisiator – inisiator radikal bebas, mereka bisa

dikelompokkan ke dalam empat tipe utama: peroksida dan hidroperoksida, senyawa azo,

inisiator redoks dan beberapa senyawa yang membentuk radikal – radikal di bawah

pengaruh cahaya. Diantara berbagai inisiator, peroksida (ROOR) dan hidroperoksida

(ROOH) merupakan jenis yang paling banyak dipakai. Mereka tidak stabil terhadap

panas dan terurai menjadi radikal – radikal pada suatu suhu dan laju yang bergantung

pada strukturnya (Malcolm, 2001). Berikut mekanisme dikumil peroksida dapat dilihat

pada gambar 2.1.

Pemanasan pada suhu 165oC

Radikal kumiloksi (2-phenylpropanoxy) Substrat Ashetonpenon

C

CH

₃

CH

3

O

C

CH

₃

CH

3

C

O

CH

₃

CH

₃

CH

₃

C

CH

₃

O

C

OH

CH

₃

CH

₃

CH

₄

2

+

2

+

2 R

2 RH

.

[image:31.612.39.570.286.695.2]

(32)

Teknik ikat silang karet dengan peroksida telah dikenal beberapa tahun terkahir

ini. Keuntungan umum peroksida untuk ikat silang adalah sangat baik ketahanannya pada

temperatur tinggi, elastisitas yang baik, dan tidak ada penghilangan warna pada hasil

akhir. Perbandingan peroksida yang digunakan tergantung pada temperatur penguraian

peroksida yang dipilih. Temperatur ikat silang dikumil peroksida yaitu pada 1600C dan

efisiensi ikat silang 50% (Thitithsammawong, 2006).

2.7. Ikat Silang

Ikat silang (crosslink) tersebut mungkin mengandung ciri –ciri struktur yang sama

sebagaimana rantai – rantai utamanya, yang biasanya terdapat pada kasus yang pertama,

atau mungkin mempunyai struktur yang sama sekali berbeda yang lebih karakteristik

pada kasus yang kedua (Saechtling, 1987).

Divinilbenzena memiliki rumus molekul C10H10, dengan titik didihnya 195oC,

tidak larut dalam air dan larut dalam etanol dan eter dan memiliki titik nyala 76oC.

Divinilbenzena merupakan zat pengikat silang yang dapat meningkatkan sifat polimer.

Divinilbenzena telah digunakan dengan luas dalam pabrik perekat, plastik, elastomer,

keramik, pelapis, katalis, membran, farmasi, polimer khusus dan resin penukar ion

(Kroschwitz, 1998) Berikut struktur divinilbenzen dapat dilihat pada gambar 2.2.:

Gambar 2.2. Struktur Divinilbenzen

Divinilbenzena telah digunakan dalam berbagai industri. Sebagai contoh,

divinilbenzena banyak digunakan pada pabrik adhesif, plastik, elastomer, keramik,

material biologis, mantel, katalis, membran, peralatan farmasi, khususnya polimer dan HC

HC

CH₂

(33)

resin penukar ion. Pada pabrik plastik, divinilbenzena digunakan untuk mengikat silang

dan modifikasi material-material dan membantu proses kopolimerisasi. Divinilbenzena

juga dapat membantu meningkatkan resistansi terhadap tekanan retak, bahan kimia, panas

distorsi, kekerasan dan kekuatan serta membantu meningkatkan stabilitas termal dari

komposisi resin epoksi (Blackley, 1983)

Mekanisme yang paling tepat dalam menurunkan kebebasan molekul adalah ikat

silang kimia yang mengikat bersama rantai – rantai polimer melalui ikatan kovalen atau

ion untuk membentuk suatu jaringan. Kadang – kadang istilang curing dipakai untuk

menunjukan ikat silang, tetapi pada dasarnya semuanya diringkaskan menjadi dua

katagori (1) pengikat silangan selama polimerisasi melaluipemakaian monomer –

monomer polifungsi sebagai ganti dari monomer difungsi; dan (2) ikat silang dalam suatu

tahap proses yang terpisah setelah terbentuk polimer linier (bercabang) (Malcolm, 2001).

Sejumlah perubahan yang ekstrim akan menyertai ikat silang ini. Jika sebelumnya

bersifat dapat larut, maka polimer yang bersangkutan tidak dapat larut lagi (kecuali dalam

kasus beberapa polimer ikat silang ion). Ketika hadir pelarut, suatu polimer ikat silang

akan menggembung ketika molekul – molekul pelarut menembus jaringannya. Tingkat

penggebungan ini selain bergantung pada tingkat pengikatsilangan, juga tergantung pada

afinitas antara pelarut dan polimer. (Malcolm, 2001)

2.8. Uji Tarik

Untuk mengukur kekuatan tarik, modulus, dan elongasi suatu spesimen uji dijepit

pada kedua ujung nya. Salah satu ujung dibuat tetap dan diaplikasikan suatu beban yang

naik sedikit demi sedikit ke ujung lainnya sampai sampel terasa patah (Stevens, 20101).

Spesimen – spesimen uji plastik biasanya mempunyai dimensi. Spesimen – spesimen

serat dan elastomer bentuk nya berbeda, tetapi pada prinsip nya diuji dengan cara yang

sama. Suatu instrumen pengujian khas yang mengukur secara otomatis stress dan strain

(34)

20.000 pound. Kekuatan dan elongasi pada titik yield, sebagaimana juga pada patahan

biasanya dicatat (Stevens, 2001).

Instrumen yang sama dipakai untuk mengukur kekuatan komperasif dan fleksur.

Fleks yang berulang dari suatu sampel melalui jarak tertentu sering menyebabkan sampel

rusak pada stress yang lebih rendah daripada untuk fleks tunggal, suatu fenomena yang

dikenal dengan kelelahan. Siklus – siklus yang berselang – seling dari tegangan tensil dan

kompresif juga dipakai untuk mengevaluasi kelelahan. Pada umum nya ketahanan

kelelahan turun ketika kekuatan atau tingkat ikat silang polimer naik (Stevens, 2001).

Uji tarik dalam mesin penguji adalah jenis yang paling sering digunakan untuk

menguji. Satu memperoleh suatu sigmoidal karakteristik tegangan – regangan melalui

kurva disaat karet diperpanjang sampai dengan deformasi besar. Hukum Hooke’s tidak

dapat diterapkan dalam kasus ini (Stevens, 2001).

Dalam rangka untuk mendapatkan nilai yang diinginkan, adalah dengan kebiasaan

untuk mendefenisikan regangan yang sesuai untuk mendapatkan deformasi tertentu (nilai

regangan). Seiring dengan harga regangan

ϭ

300 pada 300% deformasinya. Kurva tegangan – regangan dapat digambarkan secara kuantitatif untuk jenis yang lebih kecil

(Hofmann, 1989).

Perbandingan gaya pada sampel terhadap luas penampang lintang pada saat

pemberian gaya disebut tegangan (stress). Tegangan tarik maksimum suatu kekuatan

tarik (tensile strength) suatu bahan ditetapkan dengan membagi gaya tarik maksimum

dengan luas penampang mula – mula.

Persamaan tegangan dapat kita lihat dalam persamaan 2.1 sebagai berikut :

σ =

�

�0

...

(2.1)

Dimana :

σ

adalah tegangan (N/m2) F adalah gaya yang bekerja (N)

(35)

Perubahan panjang yang terjadi akibatprubahan statik (∆l) terhadap pajang batang

mula – mula (lo).Persamaan regangan dapat kita lihat dalam persamaan 2.2 sebagai

berikut :

ε

=

�−�0 �0

=

∆� �0

...

(2.2)

Dimana : ε adalah regangan

l adalah panjang setelah diperpanjang (mm)

l0 adalah panjang mula – mula sebelum perpanjangan (mm)

Modulus elastis adalah ukuran suatu bahan yang diartikan ketahanan material tersebut terhadap deformasi elastik. Makin besar modulusnya maka semakin kecil

regangan elastik yang dihasilkan akibat pemberian tegangan.Persamaan modulus

elastisitas dapat kita lihat dalam persamaan 2.3 berikut :

E =

�

...

(2.3)

Dimana : E adalah modulus elastisitas atau Modulus Young (Nm-2)

σ adalah tegangan (N/m2)

ε adalah regangan (Smith,2004)

Faktor utama merupakan hukum Hooke’s, yang kedua mengkoreksi untuk luas

penampang (ϭ adalah regangan daerah plat badan kaku dari sampel), dan faktor ketiga

merupakan koreksi yang mengikuti dari teori statistik elastisitas karet. Untuk menentukan

kekuatan tarik dan perpanjangan putus di mesin uji, satu menggunakan juga sering (selain

dari sampel persegi panjang) sample cincin yang menyederhanakan rekaan langsung dari

tegangan – regangan diagram. Kekuatan tarik ditemukan untuk sampel reqtangular sering

lebih tinggi dari pada yang ditemukan untuk sampel cincin. Yang kekuatan tariknya

tergantung pada jumlah cacat yang ditemukan dalam sampel yang sebanding dengan

volume sampel. Sampel volume cincin lebih besar daripada sample persegi panjang

(36)

2.9. Analisa Sifat Permukaan dengan Pengujian Scanning Electron Microscopy `` (SEM)

SEM adalah alat yang dapat membentuk bayangan permukaan spesimen secara

makroskopik. Berkas elektron dengan diameter 5-10 nm diarahkan pada spesimen.

Interaksi berkas elektron dengan spesimen menghasilkan beberapa fenomena yaitu

hamburan balik berkas elektron, sinar X, elektron sekunder dan absorpsi elektron (Rusdi,

2008).

SEM merupakan pencitraan material dengan menggunakan prinsip mikroskopi,

mirip dengan kikroskop optik, namun alih – alih menggunakan cahaya, SEM

menggunakan elektron sebagai sumber pencitraan dan medan elektromagnetik sebagai

lensanya (Smith, 2004).

Elektron diemisikan dari katoda (electron gun) melalui efek foto listrik dan

dipercepat menuju anoda. Filamen yang digunakan biasanya adalah tungsten atau

lanthanum hexaboride (LaB). Scanning coil, akan mendefleksikan berkas elektron

menjadi sekumpulan array (berkas yang lebih kecil), disebut scanning beam dan lensa

obyektif (magnetik) akan memfokuskannya pada permukan sampel (Simth, 2004).

Sampel yang dianalisa dengan teknik ini harus mempunyai permukaan dengan

konduktivitas tinggi. Karena polimer mempunyai kondiktivitas rendah maka bahan perlu

dilapisi dengan bahan konduktor (bahan pengantar) yang tipis. Bahan yang biasa

digunakan adalah perak, tetapi juga dianalisa dalam waktu yang lama, lebih baik

digunakan emas atas campuran emas dan palladium (Rusdi, 2008).

Pada SEM, sinyal yang diolah merupakan hasil deteksi dari secondary electron

yang merupakan elektron yang berpindah dari permukaan sampel. SEM dipakai untuk

mengetahui struktuur mikro suatu material meliputi tekstur, morfologi, komposisi dan

informasi kristalografi permukaan partikel. Morfologi yang diamati oleh SEM berupa:

bentuk, ukuran dan susunan partikel (Smith, 2004).

Teknik SEM pada hakekatnya merupakan pemeriksaan dan analisa permukaan.

Data atau tampilan yang diperoleh adalah data dari permukaan atau dari lapisan yang

tebalnya sekitar 20 μm dari permukaan. Gambar permukaan yang diperoleh merupakan

(37)

diperoleh dari penangkapan elektron sekunder yang dipancarkan oleh spesimen

(Smith, 2004).

Sinyal elektron sekunder yang dihasilkan ditangkap oleh detektor yang diteruskan

ke monitor. Pada monitor akan diperoleh gambar yang khas menggambarkan struktur

permukaan spesimen. Selanjutnya gambar di monitor dapat dipotret dengan

menggunakan film hitam putih atau dapat pula direkam ke dalam suatu disket

(Rusdi, 2008).

SEM berbeda dengan mikroskopi elektron transmisi (TEM) dalam hal bahwa

suatu berkas insiden elektron yang sangat halus di-scan menyilang permukaan sampel

dalam sinkronisasi dengan berkas tersebut dalam tabung sinar katoda. Elektron – elektron

yang terhambur digunakan untuk memproduksi sinyak yang memodulasi berkas dalam

tabung sinar katoda, yang memprodukasi suatu citra dengan kedalamaan medan yang

besar dan penampakan yang hampir tiga dimensi. Dalam penelitian morfologi permukaan

SEM terbatas pemakainnya, tetapi memberikan informasi yang bermanfaat mengenai

topologi permukaan dengan resolusi sekitar 100 �̇ (Stevens, 2001).

2.10. Differensial Thermal Analysis(DTA)

Dalam metode DTA suatu sampel polimer dan referensi inert dipanaskan,

biasanya dalam asmosfer nitrogen dan kemudian tarnsisi-transisi termal dalam sampel

tersebut dideteksi dan diukur. Pemegang sampel yang paling umum dipakai adalah

cangkir aluminium sangat kecil (emas atau grafit dipakai untuk analisis-analisis diatas

8000C), dan referensinya berupa cangkir kosong atau cangkir yang mengandung bahan

inert dalam daerah temperatur yang diinginkan, misalnya alumina bebas air. Ukuran

sampel bervariasi dari sekitar 0,5 sampai sekitar 10 mg. Sampel dan referensi keduanya

dipanaskan oleh sumber pemanasan yang saama, dengan dicatat perbedaan temperatur

(∆T) antara keduanya. Ketika terjadi satu transisi dalam sampel tersebut, misalnya

transisi gelas atau reaksi ikat silang, temperatur sampel akan tertinggal dibelakang

temperatur referensi jika transisi tersebut endotermik, dan akan mendahului jika transisi

(38)

Data di plot sebagai (∆T) di atas ordinat versus temperatur di atas absis. Plot-plot

demikian disebut termogram. Meskipun (∆T) tidak proporsional secara linier, keduanya

mempunyai kaitan dengan kapasitas panas. Dengan demikian termogram-termogram

DTA memiliki bentuk yang sama. Transisi gelas menimbulkan suatu geseran endotermik

pada garis dasar awal karena kapasitas panas sampel yang naik. Transisi-transisi

endotermik terletak dibawah garis dasar pada termogrram-termogram ini, dan transisi

eksotermik terletak diatas, meskipun bervariasi dengan pembuatnya. Dalam laporannya

temperatur-temperatur transisi, adalah hal yang penting untuk menunjukkan apakah satu

peak menunjuk ke permulaan transisi atau ke titik infleksi atau maksimum peak

(Stevens, 2001).

Teknik analisa DTA digunakan untuk digunakan untuk mendeteksi perubahan

fisika (penguapan) atau kimia (dekomposisi) suatu bahan yang ditunjukkan dengan

penyerapan panas (endotermik) dan pengeluaran panas (eksotermik). Proses DTA

meliputi antara lain perubahan fase (suhu transisi gelas), pelunakan, pelelehan, oksidasi

dan dekomposisi. Dalam kaitannya dengan industri teknik analisa analisa DTA

digunakan untuk penentuan kualitas kontrol suatu produk dan bahan khusus polimer

(39)

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Bahan - bahan Penelitian

Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

Bahan Merek

HDPE Bekas Jeregen

Ban Bekas -

Dikumil Peroksida p.a Merck

Divinilbenzena p.a Merck

Toluen Teknis

3.2. Alat – alat Penelitian

Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

Nama alat Merek

Alat ekstruder Shimadju

Hot Press Shimadju D6072

Neraca analitis Mettler Toledo

Seperangkat alat SEM JSM-35 C Sumandju Jepang

Beaker Glass Pyrex 50 mL

Beaker Glass Pyrex 2000mL

(40)

Spatula

Gunting

Mesin Uji tarik Electronic universal Machine type SC2DE

3.3. Prosedur Kerja 3.3.1. Penyiapan Sampel

1. HDPE bekas yang berupa jeregen bekas dicuci, dikeringkan, dipotong-potong,

dengan ukuran ± 0,5cm x 0,5cm dan ditimbang sebanyak 70 g, 50 g, dan 30 g.

2. Ban bekas yang telah divulkanisir, dan ditimbang sebanyak 30g, 50 g, dan 70

g.

3. Dikumil peroksida ditimbang sebanyak 1 phr, 2 phr, dan 3 phr.

Dengan perhitungan :

phr = 1

100 x berat karet (gram) (3.1)

4. Divinil benzena di ukur sebanyak 1 phr, 2 phr, dan 3 phr.

Dengan perhitungan :

Dari perhitungan phr dapat diperoleh beratnya kemudian dikonversikan ke

perhitungan di bawah ini :

V = �

� (3.2)

Dimana : m = berat

� = massa jenis divinilbenzena (0,93 gr/cm3)

3.3.2 Pengolahan Campuran HDPE bekas – Vukanisir Ban + DKP dan Tanpa Penambahan DVB

Mula-mula 70 g potongan-potongan HDPE dimasukkan ke beaker gelas kemudian

ditambahkan 30 g vulkanisir ban, kemudian ditambahkan 1 phr (0,3g) dikumil peroksida

yang telah dilarutkan dalam 10 mL Toluen, diaduk sampai merata dan dikeringkan di

(41)

Ekstruder pada suhu 170oC. Dilakukan perlakuan yang sama untuk campuran

HDPE bekas dan Vulkanisir Ban 50g:50g, 30g:70g dengan variasi dikumil peroksida 2

phr dan 3 phr.

3.3.3 Pengolahan Campuran HDPE bekas –Vulkanisir Ban + DKP + DVB

Mula-mula 70 g potongan-potongan HDPE bekas dan 30g vulkanisir ban

dimasukkan ke dalam beaker gelas, kemudian ditambahkan 1 phr (0,3g) dikumil

peroksida yang telah dilarutkan dalam 10mL Tolluen, diaduk sampai merata dan

dikeringkan di dalam oven blower sampai pelarut menguap. Kemudian ditambahkan

dengan 1 phr (0,3 mL) DVB. Campuran diaduk dan siap dimasukkan ke dalam campuran.

Dalam alat Ekstruder pada suhu 170oC. Dilakukan perlakuan yang sama untuk campuran

limbah plastik HDPE bekas:Vulkanisir ban 50g:50g, 70g:30g dengan variasi DKP 2 phr

dan 3 phr dan variasi DVB 2 phr dan 3 phr.

3.3.4Pembuatan Spesimen

Campuran TPE yang telah dikeluarkan dari alat ekstruder diletakkan di antara

lempengan aluminium berukuran 15 x 15 cm yang telah dilapisi dengan aluminium foil

untuk dibentuk sesuai ASTM D638. Kemudian lempeng tersebut dimasukkan kedalam

Alat tekan hot kompressor yang telah diset pada suhu 175oC. Setelah itu diberi tekanan

100 Kgf/cm2 dan dibiarkan selama 30 menit. Selanjutnya sampel diangkat dan

didiginkan.

50 mm

13 mm

165 mm

20 mm

2 mm

Gambar 3.1 Spesimen uji berdasarkan ASTM D638

3.3.5. Analisa Permukaan dengan SEM

Proses pengamatan mikroskopis menggunakan SEM dilakukan pada permukaan

(42)

Sputter JFC-1100. Selanjutnya sampel disinari dengan pancaran elektron bertenaga 1,2

kV pada ruangan khusus sehingga sampel mengeluarkan elektron sekunder dan elektron

yang terpental dapat dideteksi oleh detektor Scientor yang diperkuat dengan suatu

rangkaian listrik yang menyebabkan timbulnya gambar CRT (Cathode Ray Tube) selama

4 menit.

Kemudian coating dengan tebal lapisan 400 amstrong dimasukkan ke dalam

spesimen Chamber pada mesin SEM (JSM-35C) untuk dilakukan pemotretan. Hasil

(43)

3.4. Skema Pengambilan Data

3.4.1. Bagan Pembuatan Campuran HDPE Bekas dan Vulkanisir Ban Bekas dengan Penambahan Dikumil Peroksida sebagai Inisiator

Dimasukkan ke dalam ekstruder secara

perlahan pada suhu 1700C

Dilapisi lempengan besi berukuran

15x15cm dengan aluminium foil

Diletakkan diantara lempengan besi

Dimasukkan ke dalam alat tekan kompresor

pada suhu 1750C dan tekanan 100 kgf/cm2

Dibiarkan selama 30 menit

Diangkat dan didinginkan

Dikarakterisasi

Dilakukan prosedur yang sama untuk campuran HDPE bekas/Vulkanisir Ban bekas

70g/30g, 50g/50g dengan variasi DKP 2 dan 3 phr.

30g Vulkanisir Ban Bekas 70 g Potongan

HDPE Bekas

1 phr DKP

10mL Tolluen

Campuran HDPE bekas – Vulkanisir Ban bekas-DKP

Polyblend

Spesimen

(44)

3.4.2. Bagan Pembuatan Campuran HDPE Bekas dan Vulkanisir Ban Bekas dengan Penambahan Dikumil Peroksida sebagai Inisiator dan Divinil Benzena sebagai Zat Pengikat Silang

Dimasukkan ke dalam ekstruder

secara perlahan pada suhu 175oC

Dilapisi lempengan besi berukuran

15x15cm dengan aluminium foil

Diletakkan diantara lempengan besi

Dimasukkan ke dalam alat tekan kompresor

pada suhu 1750C dan tekanan 100 kgf/cm2

Dibiarkan selama 30 menit

Diangkat dan didinginkan

Dikarakterisasi

Dilakukan prosedur yang sama untuk campuran limbah HDPE bekas/Vulkanisi Ban

Bekas 70g/30, 50g/50g dan 30g/50g dengan variasi DKP 2 dan3 phr dan variasi DVB 2

dan 3 phr.

1 phr DKP

30 g Vulkanisir Ban Bekas 70 g Potongan

HDPE bekas

10mL Tolluen

Campuran HDPE Bekas-Vulkanisir Ban Bekas-DKP-DVB

Spesimen

1 phr DVB

Polyblend

(45)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil dan Pembahasan

4.1.1. Hasil Analisa Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) Dari Campuran HDPE Bekas - Abu Ban Bekas tanpa Penambahan DKP dan DVB dan TPE dari Campuran HDPE Bekas-Abu Ban Bekas dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

Telah dilakukan pengujian sifat mekanik, yaitu uji kekuatan tarik

terhadapcampuran HDPE bekas dan abu ban bekas tanpa penambahan DKP dan DVB.

Hasil pengujian yang diperoleh adalah nilai load (tegangan) dan stroke (regangan). Dari

data yang diperoleh dapat dihitung nilai kekuatan tarik (σt) dan nilai kemuluran (ε)

dengan menggunakan persamaan (2.1) dan (2.2.). Hasil yang diperoleh untuk

masing-masing perlakuan disajikan dalam Tabel 4.1., Tabel 4.2. Tabel 4.3. dan Tabel 4.4.

Tabel 4.1. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE dari Campuran HDPE Bekas-Abu Ban Bekas Tanpa Penambahan DKP dan DVB

HDPE Bekas

(g)

Abu Ban Bekas

(g)

Tegangan

(Kgf)

Regangan

(mm/menit)

Kuat tarik

(MPa)

Kemuluran (%)

70 30 17,64 12,40 1,47 24,8

50 50 14,67 12,80 1,23 40,3

30 70 9,96 13,51 0,83 27,02

Keterangan:

(46)

4.1.2. Hasil Analisa Kuat Tarik dan Kemuluran dari Campuran HDPE Bekas-Abu Ban Bekas 70/30 (g/g) dengan Penambahan DKP Tanpa Penambahan DVB Tabel 4.2. Data Hasil Analisa Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε)

dari Campuran HDPE Bekas dan Abu Ban Bekas 70/30 (g/g) dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

HDPE Bekas (g) Abu Ban Bekas (g) DKP (phr) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (MPa) Kemuluran (%)

70 30 1 17,88 12,80 1,49 25,6

70 30 2 19,08 14,65 1,59 29,3

70 30 3 18,24 13,60 1,52 27,2

4.1.3. Hasil Analisa Kuat Tarik dan Kemuluran dari Campuran HDPE Bekas-Abu Ban Bekas 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB Tabel 4.3. Data Hasil Analisa Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε)

dari Campuran HDPE Bekas dan Abu Ban Bekas 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

HDPE Bekas (g) Abu Ban Bekas (g) DKP (phr) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (MPa) Kemuluran (%)

50 50 1 16,82 18,61 1,40 37,22

50 50 2 16,20 20,45 1,35 40,09

(47)

4.1.4. Hasil Analisa Kuat Tarik dan Kemuluran dari Campuran HDPE Bekas-Abu Ban Bekas 30/70 (g/g) dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

Tabel 4.4. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) dari Campuran HDPE Bekas dan Abu Ban Bekas 30/70 (g/g) dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

HDPE Bekas

(g)

Abu Ban Bekas

(g)

DKP (phr)

Tegangan

(Kgf)

Regangan (mm/menit)

Kuat Tarik (MPa)

Kemuluran

(%)

30 70 1 11,64 15,45 0,97 30,9