Pencirian Poliblend Poliasamglikolat Dengan Polikaprolakton

(1)

PENCIRIAN POLIBLEND

POLIASAMGLIKOLAT DENGAN POLIKAPROLAKTON

HENDRA SUPRAYOGI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

2

ABSTRAK

HENDRA SUPRAYOGI. Pencirian Poliblend Poliasamglikolat dengan Polikaprolakton. Dibimbing oleh TETTY KEMALA dan ACHMAD SJAHRIZA.

Sekarang ini sedang banyak dikembangkan jenis polimer yang bersifat biodegradabel, salah satunya adalah polimer yang berasal dari golongan poliester alifatik. Salah satu cara untuk memperoleh sifat polimer yang diinginkan sesuai dengan aplikasi maka diperlukan modifikasi pada proses pembuatannya seperti dengan cara pencampuran polimer secara fisika (poliblend). Penelitian ini membuat poliblend poliasamglikolat (PGA) dan polikaprolakton (PCL) sebagai poliblend yang bersifat kompatibel. Poliblend PGA dan PCL dibuat dengan mencampurkan masing-masing polimer penyusunnya yang telah dilarutkan dalam pelarut aseton yang terpisah, kemudian dilanjutkan dengan pembuatan film tipis. Poliblend yang dihasilkan dicirikan dengan menggunakan spektrosokopi fourier transformed infrared (FTIR), scanning electrone microscope

(SEM), dan viskositas intrinsik dengan menggunakan metode viskometri. Hasil pencirian yang terlihat dalam spektrum FTIR menunjukkan bahwa poliblend PGA dan PCL hanya berinteraksi secara fisik. Berdasarkan pengamatan dengan SEM, poliblend PGA dan PCL yang dihasilkan bersifat kompatibel. Semakin tinggi viskositas intrinsik, semakin tinggi pula bobot molekul yang dihasilkan seiring dengan bertambahnya komposisi PCL dalam poliblend.

ABSTRACT

HENDRA SUPRAYOGI. Characterization of Polyblend Polyglicolic Acid with Polycaprolactone. Supervised by TETTY KEMALA and ACHMAD SJAHRIZA.

(3)

3

PENCIRIAN POLIBLEND

POLIASAMGLIKOLAT DENGAN POLIKPROLAKTON

HENDRA SUPRAYOGI

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada

Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

(4)

4

Judul : Pencirian Poliblend Poliasamglikolat dengan Polikaprolakton Nama : Hendra Suprayogi

NIM : G44202046

Menyetujui:

Pembimbing I, Pembimbing II,

Tetty Kemala, M.Si

NIP 132 232 787

Drs. Achmad Sjahriza

NIP 132 842 413

Mengetahui:

Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor

Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS

NIP 131 473 999

(5)

5

PRAKATA

Alhamdulillah, pujidan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Tema yang dipilih dalam penelitian ini adalah pengembangan material jenis polimer melalui proses blending dengan judul Pencirian Poliblend Poliasamglikolat dengan Polikaprolakton. Dana penelitian ini diperoleh dari Program Hibah Kompetisi A2 Departemen Kimia, Institut Pertanian Bogor (IPB).

Dalam penelitian ini penulis banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Tetty Kemala, M.Si, dan Bapak Drs. Achmad Sjahriza selaku pembimbing atas segala saran, kritik, dorongan, dan bimbingannya selama penelitian dan penyusunan karya ilmiah ini. Penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Syawal, Ibu Ai, Bapak Nano, Bapak Mail, dan staf Laboratorium Kimia Fisik IPB atas fasilitas dan kemudahan yang diberikan. Selain itu, ucapan terima kasih kepada rekan tim polimer, Lukmana, KS, Fifi, Ana, Reko, Fajar, dan teman-teman seperjuangan di Laboratorium Kimia Fisik atas canda, semangat, dan saran selama penelitian.

Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada orang tua tercinta, adik tersayang Ndo dan Een atas segala doa dan kasih sayangnya. Juga untuk Moe yang selalu mau menemani atas semangat, doa, dan inspirasi yang tiada hentinya diberikan kepada penulis. Ucapan terimakasih tidak terlepas juga ditujukan kepada d’Warkoz yang selalu bisa memberi keceriaan dan tawa. Obie, David, Tri, dan Dogar serta rekan-rekan seperjuangan Kimia 39 atas kebersamaannya yang indah.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, April 2007

(6)

6

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 19 Januari 1984 di Pamekasan, Madura. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Mashudi dan Ibu Sri Ernawati.

Pendidikan Lanjutan Menengah Umum (SMU) diselesaikan penulis pada tahun 2002 di SMU Negeri 1 Pamekasan dan pada tahun yang sama diterima di IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) sebagai mahasiswa Program Studi Kimia, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB.

(7)

7

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL...ii

DAFTAR GAMBAR ...iii

DAFTAR LAMPIRAN... iv

PENDAHULUAN ... 1

TINJAUAN PUSTAKA Polimer Biodegradabel... 1

Polimer Campuran ... 2

Poliasamglikolat... 2

Polikaprolakton ... 2

Penentuan Kompatibilitas Poliblend ... 3

Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier (FTIR)... 3

Scanning Electron Microscope (SEM) ... 4

Viskometri... 4

BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan... 5

Metode penelitian... 5

HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Gugus Fungsi dengan Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier (FTIR) ... 7

Pengamatan Bentuk dan Morfologi dengan SEM... 9

Analisis Bobot Molekul ... 9

SIMPULAN DAN SARAN ... 10

DAFTAR PUSTAKA ... 11

(8)

8

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Struktur poliasamglikolat... 2

2 Struktur polikaprolakton ... 3

3 Viskometer Oswalt... 5

4 Mekanisme penggunaan viskometer Oswalt... 6

5 PGA dari hasil sintesis ... 6

6 Film tipis yang dihasilkan pada komposisi (a) PGA:PCL/20:80; (b) PGA:PCL/05:95 ... 7

7 Spektrum FTIR dari poliblend PGA:PCL 50-50 ... 7

8 Spektrum FTIR dari poliblend PGA:PCL 20:80... 8

9 Spektrum FTIR dari (a) PGA dan (b) PCL... 16

10 Morfologi permukaan pada SEM terhadap poliblend PGA:PCL/50:50 dengan perbesaran 200 kali... 9

12 Grafik hubungan antara C (konsentrasi poliblend) dan (ln ηr)/C pada (a) Poliblend PGA:PCL/ 50:50; (b) Poliblend PGA:PCL/ 35:65; (c) Poliblend PGA:PCL/ 20:80; dan (d) Poliblend PGA:PC/ 05:95 ... 10

DAFTAR TABEL

Halaman 1 Daftar polimer biodegradabel yang telah diujicobakan ... 14

2 Sifat umum dari beberapa polimer biodegradabel ... 2

3 Beberapa sifat fisik polikaprolakton ... 3

4 Komposisi poliblend PGA dengan PCL ... 5

5 Hasil analisis gugus fungsi dengan FTIR ... 8

6 Data viskositas intrinsik untuk poliblend PGA:PCL / 50:50 ... 17

(9)

9

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Beberapa contoh material yang bersifat biodegradabel ... 14

2 Diagram alir kerja penelitian... 15

3 Analisis gugus fungsi dengan FTIR... 16

(10)

PENDAHULUAN

Jenis polimer yang sedang banyak dikembangkan saat ini adalah polimer dengan sifat biodegradabel yang baik. Hal ini didorong oleh sifat-sifat polimer terdahulu yang relatif kurang menguntungkan dan tidak relevan dengan kondisi dunia sekarang.

Plastik yang identik dengan polimer merupakan material yang dikenal luas yang saat ini penggunaannya tidak terpisahkan dari kehidupan manusia. Sifatnya yang ringan, kuat, praktis, dan mudah dibentuk menyebabkan plastik menjadi pilihan utama sebagai material yang aplikatif. Ironisnya terdapat sifat lain dari plastik yang justru sangat merugikan, yaitu sifatnya yang relatif stabil dan sulit terdegradasi menyebabkan material ini menjadi penyebab utama timbulnya berbagai masalah lingkungan. Oleh karena itu perlu dikembangkan plastik yang ramah lingkungan sebagai bentuk polimer biodegradabel.

Polimer biodegradabel selain mampu menyelesaikan masalah lingkungan, belakangan ini telah banyak dikembangkan juga sebagai penyalut atau pengungkung obat (Preeti et al. 2003). Material ini bekerja secara spesifik melalui interaksi dengan sistem hayati tanpa meninggalkan fungsinya dalam tubuh ataupun mempengaruhi mekanisme farmakologi, immunologi, dan metabolisme tubuh, serta produk sampingnya dapat dihilangkan melalui jalur metabolik biasa (Porjazoska et al. 2004).

Polimer biodegradabel telah banyak dikembangkan seperti yang tersaji pada Lampiran 1. Di antara polimer tersebut yang banyak dikembangkan saat ini adalah polimer yang berasal dari golongan poliester alifatik, seperti halnya poliasamglikolat (PGA), poliasamlaktat (PLA), dan polikaprolakton (PCL) (Anonima 1999). Poliester biodegradabel sintesis ini dan kopolimernya telah dipelajari secara spesifik dan bahkan sudah diaplikasikan secara luas dalam perkembangan teknologi jaringan sebagai kerangka dalam tubuh manusia. Hal ini disebabkan oleh karena polimer-polimer tersebut memiliki kelebihan disamping sifatnya yang biodegradabel, juga bersifat biokompatibel dan dapat dengan mudah diproses ke dalam bentuk yang diinginkan (Li & Chang 2005; Mano et al. 2004; Porjazoska

et al. 2004; Moran et al. 2003; Li & Arthur 2005).

Polimer dapat diperoleh dengan memodifikasi polimer yang telah ada atau membuat baru sama sekali. Melalui modifikasi ini, berbagai bahan polimer dengan sifat yang beragam dapat dibuat untuk memenuhi kebutuhan dan keinginan manusia sesuai dengan aplikasi yang diharapkan. (Anonimb 2005). Salah satu langkah modifikasi adalah dengan mencampurkan dua jenis atau lebih polimer yang berbeda yang lebih dikenal sebagai polymer blending

(poliblend). Dalam penelitian ini akan dilakukan pencampuran polimer antara PGA dengan PCL.

PLA lebih bersifat hidrofobik dibandingkan dengan PGA jika ditinjau dari penambahan gugus metil pada struktur PLA. Akibatnya PGA terdegradasi lebih cepat dibandingkan dengan PLA yang dapat bertahan sampai dengan satu tahun (Mano et al. 2003). PGA merupakan polimer kristalin dengan titik leleh yang tinggi dan modulus yang kuat. PCL adalah salah satu polimer sintetik yang bersifat biodegaradabel. PCL termasuk poliester linear yang memiliki titik leleh yang rendah dan sifat mekanik yang relatif kuat. PCL seringkali dipadukan dengan polimer jenis lainnya untuk memperbaiki sifat mekaniknya (Mano et al. 2003; Porjazoska et al. 2004).

Kedua jenis polimer tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing sebagai poliester. Berdasarkan sifat inilah diharapkan pencampuran polimer yang dilakukan antara PGA dengan PCL dapat menghasilkan poliblend yang kompatibel. Tujuannya adalah untuk mendapatkan polimer dengan sifat baru yang dapat diaplikasikan sesuai dengan kebutuhan.

TINJAUAN PUSTAKA

Polimer Biodegradabel

(11)

PENCIRIAN POLIBLEND

POLIASAMGLIKOLAT DENGAN POLIKAPROLAKTON

HENDRA SUPRAYOGI

DEPARTEMEN KIMIA

(12)

2

ABSTRAK

HENDRA SUPRAYOGI. Pencirian Poliblend Poliasamglikolat dengan Polikaprolakton. Dibimbing oleh TETTY KEMALA dan ACHMAD SJAHRIZA.

Sekarang ini sedang banyak dikembangkan jenis polimer yang bersifat biodegradabel, salah satunya adalah polimer yang berasal dari golongan poliester alifatik. Salah satu cara untuk memperoleh sifat polimer yang diinginkan sesuai dengan aplikasi maka diperlukan modifikasi pada proses pembuatannya seperti dengan cara pencampuran polimer secara fisika (poliblend). Penelitian ini membuat poliblend poliasamglikolat (PGA) dan polikaprolakton (PCL) sebagai poliblend yang bersifat kompatibel. Poliblend PGA dan PCL dibuat dengan mencampurkan masing-masing polimer penyusunnya yang telah dilarutkan dalam pelarut aseton yang terpisah, kemudian dilanjutkan dengan pembuatan film tipis. Poliblend yang dihasilkan dicirikan dengan menggunakan spektrosokopi fourier transformed infrared (FTIR), scanning electrone microscope

(SEM), dan viskositas intrinsik dengan menggunakan metode viskometri. Hasil pencirian yang terlihat dalam spektrum FTIR menunjukkan bahwa poliblend PGA dan PCL hanya berinteraksi secara fisik. Berdasarkan pengamatan dengan SEM, poliblend PGA dan PCL yang dihasilkan bersifat kompatibel. Semakin tinggi viskositas intrinsik, semakin tinggi pula bobot molekul yang dihasilkan seiring dengan bertambahnya komposisi PCL dalam poliblend.

ABSTRACT

HENDRA SUPRAYOGI. Characterization of Polyblend Polyglicolic Acid with Polycaprolactone. Supervised by TETTY KEMALA and ACHMAD SJAHRIZA.

(13)

3

PENCIRIAN POLIBLEND

POLIASAMGLIKOLAT DENGAN POLIKPROLAKTON

HENDRA SUPRAYOGI

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada

Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

(14)

4

Judul : Pencirian Poliblend Poliasamglikolat dengan Polikaprolakton Nama : Hendra Suprayogi

NIM : G44202046

Menyetujui:

Pembimbing I, Pembimbing II,

Tetty Kemala, M.Si

NIP 132 232 787

Drs. Achmad Sjahriza

NIP 132 842 413

Mengetahui:

Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor

Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS

NIP 131 473 999

(15)

5

PRAKATA

Alhamdulillah, pujidan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Tema yang dipilih dalam penelitian ini adalah pengembangan material jenis polimer melalui proses blending dengan judul Pencirian Poliblend Poliasamglikolat dengan Polikaprolakton. Dana penelitian ini diperoleh dari Program Hibah Kompetisi A2 Departemen Kimia, Institut Pertanian Bogor (IPB).

Dalam penelitian ini penulis banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Tetty Kemala, M.Si, dan Bapak Drs. Achmad Sjahriza selaku pembimbing atas segala saran, kritik, dorongan, dan bimbingannya selama penelitian dan penyusunan karya ilmiah ini. Penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Syawal, Ibu Ai, Bapak Nano, Bapak Mail, dan staf Laboratorium Kimia Fisik IPB atas fasilitas dan kemudahan yang diberikan. Selain itu, ucapan terima kasih kepada rekan tim polimer, Lukmana, KS, Fifi, Ana, Reko, Fajar, dan teman-teman seperjuangan di Laboratorium Kimia Fisik atas canda, semangat, dan saran selama penelitian.

Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada orang tua tercinta, adik tersayang Ndo dan Een atas segala doa dan kasih sayangnya. Juga untuk Moe yang selalu mau menemani atas semangat, doa, dan inspirasi yang tiada hentinya diberikan kepada penulis. Ucapan terimakasih tidak terlepas juga ditujukan kepada d’Warkoz yang selalu bisa memberi keceriaan dan tawa. Obie, David, Tri, dan Dogar serta rekan-rekan seperjuangan Kimia 39 atas kebersamaannya yang indah.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, April 2007

(16)

6

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 19 Januari 1984 di Pamekasan, Madura. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Mashudi dan Ibu Sri Ernawati.

Pendidikan Lanjutan Menengah Umum (SMU) diselesaikan penulis pada tahun 2002 di SMU Negeri 1 Pamekasan dan pada tahun yang sama diterima di IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) sebagai mahasiswa Program Studi Kimia, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB.

(17)

7

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL...ii

DAFTAR GAMBAR ...iii

DAFTAR LAMPIRAN... iv

PENDAHULUAN ... 1

TINJAUAN PUSTAKA Polimer Biodegradabel... 1

Polimer Campuran ... 2

Poliasamglikolat... 2

Polikaprolakton ... 2

Penentuan Kompatibilitas Poliblend ... 3

Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier (FTIR)... 3

Scanning Electron Microscope (SEM) ... 4

Viskometri... 4

BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan... 5

Metode penelitian... 5

HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Gugus Fungsi dengan Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier (FTIR) ... 7

Pengamatan Bentuk dan Morfologi dengan SEM... 9

Analisis Bobot Molekul ... 9

SIMPULAN DAN SARAN ... 10

DAFTAR PUSTAKA ... 11

(18)

8

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Struktur poliasamglikolat... 2

2 Struktur polikaprolakton ... 3

3 Viskometer Oswalt... 5

4 Mekanisme penggunaan viskometer Oswalt... 6

5 PGA dari hasil sintesis ... 6

6 Film tipis yang dihasilkan pada komposisi (a) PGA:PCL/20:80; (b) PGA:PCL/05:95 ... 7

7 Spektrum FTIR dari poliblend PGA:PCL 50-50 ... 7

8 Spektrum FTIR dari poliblend PGA:PCL 20:80... 8

9 Spektrum FTIR dari (a) PGA dan (b) PCL... 16

12 Grafik hubungan antara C (konsentrasi poliblend) dan (ln ηr)/C pada (a) Poliblend PGA:PCL/ 50:50; (b) Poliblend PGA:PCL/ 35:65; (c) Poliblend PGA:PCL/ 20:80; dan (d) Poliblend PGA:PC/ 05:95 ... 10

DAFTAR TABEL

Halaman 1 Daftar polimer biodegradabel yang telah diujicobakan ... 14

2 Sifat umum dari beberapa polimer biodegradabel ... 2

3 Beberapa sifat fisik polikaprolakton ... 3

4 Komposisi poliblend PGA dengan PCL ... 5

5 Hasil analisis gugus fungsi dengan FTIR ... 8

(19)

9

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Beberapa contoh material yang bersifat biodegradabel ... 14

2 Diagram alir kerja penelitian... 15

3 Analisis gugus fungsi dengan FTIR... 16

(20)

PENDAHULUAN

Jenis polimer yang sedang banyak dikembangkan saat ini adalah polimer dengan sifat biodegradabel yang baik. Hal ini didorong oleh sifat-sifat polimer terdahulu yang relatif kurang menguntungkan dan tidak relevan dengan kondisi dunia sekarang.

Plastik yang identik dengan polimer merupakan material yang dikenal luas yang saat ini penggunaannya tidak terpisahkan dari kehidupan manusia. Sifatnya yang ringan, kuat, praktis, dan mudah dibentuk menyebabkan plastik menjadi pilihan utama sebagai material yang aplikatif. Ironisnya terdapat sifat lain dari plastik yang justru sangat merugikan, yaitu sifatnya yang relatif stabil dan sulit terdegradasi menyebabkan material ini menjadi penyebab utama timbulnya berbagai masalah lingkungan. Oleh karena itu perlu dikembangkan plastik yang ramah lingkungan sebagai bentuk polimer biodegradabel.

Polimer biodegradabel selain mampu menyelesaikan masalah lingkungan, belakangan ini telah banyak dikembangkan juga sebagai penyalut atau pengungkung obat (Preeti et al. 2003). Material ini bekerja secara spesifik melalui interaksi dengan sistem hayati tanpa meninggalkan fungsinya dalam tubuh ataupun mempengaruhi mekanisme farmakologi, immunologi, dan metabolisme tubuh, serta produk sampingnya dapat dihilangkan melalui jalur metabolik biasa (Porjazoska et al. 2004).

Polimer biodegradabel telah banyak dikembangkan seperti yang tersaji pada Lampiran 1. Di antara polimer tersebut yang banyak dikembangkan saat ini adalah polimer yang berasal dari golongan poliester alifatik, seperti halnya poliasamglikolat (PGA), poliasamlaktat (PLA), dan polikaprolakton (PCL) (Anonima 1999). Poliester biodegradabel sintesis ini dan kopolimernya telah dipelajari secara spesifik dan bahkan sudah diaplikasikan secara luas dalam perkembangan teknologi jaringan sebagai kerangka dalam tubuh manusia. Hal ini disebabkan oleh karena polimer-polimer tersebut memiliki kelebihan disamping sifatnya yang biodegradabel, juga bersifat biokompatibel dan dapat dengan mudah diproses ke dalam bentuk yang diinginkan (Li & Chang 2005; Mano et al. 2004; Porjazoska

et al. 2004; Moran et al. 2003; Li & Arthur 2005).

Polimer dapat diperoleh dengan memodifikasi polimer yang telah ada atau membuat baru sama sekali. Melalui modifikasi ini, berbagai bahan polimer dengan sifat yang beragam dapat dibuat untuk memenuhi kebutuhan dan keinginan manusia sesuai dengan aplikasi yang diharapkan. (Anonimb 2005). Salah satu langkah modifikasi adalah dengan mencampurkan dua jenis atau lebih polimer yang berbeda yang lebih dikenal sebagai polymer blending

(poliblend). Dalam penelitian ini akan dilakukan pencampuran polimer antara PGA dengan PCL.

PLA lebih bersifat hidrofobik dibandingkan dengan PGA jika ditinjau dari penambahan gugus metil pada struktur PLA. Akibatnya PGA terdegradasi lebih cepat dibandingkan dengan PLA yang dapat bertahan sampai dengan satu tahun (Mano et al. 2003). PGA merupakan polimer kristalin dengan titik leleh yang tinggi dan modulus yang kuat. PCL adalah salah satu polimer sintetik yang bersifat biodegaradabel. PCL termasuk poliester linear yang memiliki titik leleh yang rendah dan sifat mekanik yang relatif kuat. PCL seringkali dipadukan dengan polimer jenis lainnya untuk memperbaiki sifat mekaniknya (Mano et al. 2003; Porjazoska et al. 2004).

Kedua jenis polimer tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing sebagai poliester. Berdasarkan sifat inilah diharapkan pencampuran polimer yang dilakukan antara PGA dengan PCL dapat menghasilkan poliblend yang kompatibel. Tujuannya adalah untuk mendapatkan polimer dengan sifat baru yang dapat diaplikasikan sesuai dengan kebutuhan.

TINJAUAN PUSTAKA

Polimer Biodegradabel

(21)

2

Tabel 2 Sifat umum dari beberapa polimer biodegradabel Polimer Titik leleh (°C) Titik transisi gelas (°C) Modulus (Gpa)a Waktu degradasi (bulan)b

PGA 225-230 35-40 7.0 6 - 12

LPLA 173-178 60-65 2.7 >24

DLPLA Amorf 55-60 1.9 12 - 16

PCL 58-63 65

-60 0.4 >24

a : modulus tarik atau fleksural

b : waktu sampai massa hilang, tergantung juga pada geometri

Polimer dikatakan biodegradabel jika mampu terurai secara hayati oleh aktivitas mikroorganisme di lingkungan dan juga dapat terhidrolisis dalam tubuh baik melalui reaksi enzimatik, non-enzimatik, maupun gabungan keduanya tanpa menghasilkan dampak yang merugikan dan pada akhirnya akan musnah melalui jalur ekskresi biasa. Berbagai jenis polimer biodegradabel baik yang berasal dari alam maupun sintetik telah dikaji untuk sistem mediasi obat, namun hanya sedikit polimer yang benar-benar biokompatibel. Polimer alami seperti bovine serum albumin (BSA),

human serum albumin (HSA), kolagen, gelatin, dan hemoglobin telah dipelajari untuk digunakan dalam sistem mediasi obat. Akan tetapi penggunaan bahan-bahan tersebut memiliki keterbatasan, yaitu ketahanannya rendah dan sangat rentan terhadap kerusakan (Jalil & Nixon 1990). Oleh karena itu para peneliti mulai mengalihkan perhatiannya untuk meneliti polimer sintetik yang dapat digunakan untuk menggantikan penggunaan polimer alam. Polimer sintetik memiliki keuntungan lebih besar, diantaranya sifat yang mudah untuk dimodifikasi, lebih dapat diprediksi, lebih seragam, dan bebas dari masalah immunogenitas (Dempsey et al.

2003).

Polimer Campuran

Proses pencampuran polimer dapat dilakukan dengan dua cara, yang pertama yaitu dengan cara pencampuran secara fisika antara dua atau lebih polimer yang berbeda dan tidak membentuk ikatan kovalen antar komponen-komponen penyusunnya, yang disebut sebagai poliblend. Kedua adalah

proses pencampuran polimer secara kimia dengan membentuk ikatan kovalen antar polimer-polimer penyusunnya yang dikenal sebagai kopolimer (Rabek 1983). Polimer campuran (poliblend) dapat juga dibentuk dari dua atau lebih kopolimer yang tidak berikatan secara kovalen. Poliblend dapat disiapkan dengan metode sebagai berikut:

1. Pencampuran mekanis dalam rubber mills atau ekstruder.

2. Polimerisasi satu monomer dengan monomer lainnya.

3. Evaporasi atau presipitasi dari campuran larutan polimer.

4. Koagulasi campuran dari kisi-kisi polimer.

Poliasamglikolat

Poliasamglikolat (PGA) adalah poliester alifatik linear yang paling sederhana. PGA telah digunakan dalam pengembangan benang operasi sintetik. Monomer glikolida disintesis dari dimerisasi asam glikolida. Polimerisasi pembukaan cincin menghasilkan bahan dengan berat molekul yang tinggi dengan perkiraan residual monomer 1-3%. PGA merupakan polimer kristalinitas tinggi (45-55%), dengan titik leleh yang tinggi (220-225oC) dan suhu transisi gelas 35-40oC. Tingginya derajat kristalinitas menyebabkan PGA tidak larut dalam kebanyakan pelarut organik. Serat dari PGA memperlihatkan kekuatan dan modulus yang tinggi serta terlalu keras jika digunakan sebagai benang operasi. Benang operasi yang terbuat dari PGA akan hilang kekuatannya sekitar 50% setelah dua minggu dan akan hilang 100% pada minggu keempat dan akan benar-benar terabsorpsi dalam 4 sampai 6 bulan. Glikolida telah dikopolimersasi dengan monomer lainnya untuk mengurangi sifat kaku pada serat yang dihasilkan (Middleton dan Tipton 1998).

Gambar 1 Struktur poliasamglikolat.

Polikaprolakton

(22)

3

PCL memiliki ketahanan terhadap air, pelarut minyak, dan klorin yang baik, serta viskositasnya rendah. PCL dapat diperoleh dari polimerisasi pembukaan cincin ε -kaprolakton menggunakan katalis seperti timah oktoat.

Gambar 2 Struktur polikaprolakton.

Polimer ini sering digunakan sebagai aditif pada resin untuk memperbaiki karakter dan sifat akhir (misal: daya tahan kuat), serta bersifat kompatibel dengan berbagai material lainnya. PCL dapat dicampur dengan pati untuk mengurangi biaya dan meningkatkan biodegradabelitasnya atau dapat ditambahkan juga sebagai pemlastis polimer (Wikipedia 2006).

Polikaprolakton merupakan poliester alifatik semikristalin yang sangat kompatibel terhadap osteoblast. PCL menunjukkan sifat kristalinitas dan hidrofobik yang tinggi dengan demikian memiliki tingkat biodegradasi yang lebih rendah secara in vivo

bila dibandingkan dengan poliasamglikolat (PGA). Oleh karena itulah PCL dikatakan sebagai material yang menarik untuk aplikasi yang membutuhkan waktu degradasi yang relatif lama. Seperti halnya poliester lainnya, degradasi in vivo dari PCL juga melibatkan pemotongan acak rantai hidrolitis ikatan ester. Meskipun sifat mekaniknya sederhana (modulus regangan 200-440 Mpa dan kuat regangan 20-42 Mpa), PCL telah digunakan dalam beragam aplikasi biomedis, seperti

scaffold untuk teknik jaringan pada tulang. Untuk memperbaiki sifat mekanik yang dimiliki, PCL telah dicampurkan atau dikopolimerisasikan dengan polimer lainnya, seperti PLA atau PLGA. Sehubungan dengan sifatnya yang memiliki titik leleh yang rendah, PCL mudah untuk diproses secara konvensional. Oleh karena itu, PCL dapat dengan mudah diisi dengan material yang lebih kaku (partikel ataupun fiber) dan diproses melalui teknik pelelehan. Namun perlu diingat kembali kelemahan utama dari material ini, yaitu terlalu lambat degradasinya secara in-vivo, selnya yang lemah pelekatan dan proliferasi pada permukaannya, membatasinya dalam aplikasi biomedis (Mano

et al. 2003). Beberapa sifat fisik dari polikprolakton dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3 Beberapa sifat fisik polikaprolakton

Penentuan Kompatibilitas Poliblend

Ditinjau dari segi termodinamik, kinetik dan kesetimbangan mekanik, suatu poliblend tidak mungkin homogen berada dalam satu fase. Kompatibilitas poliblend tidak dapat ditentukan secara pasti. Kompatibilitas mempunyai sifat alami dalam pencampuran dua cairan. Pengertian kompatibel dapat digambarkan sebagai cairan yang dicampur untuk membentuk campuran satu fase dan homogen. Kompatibilitas dari poliblend ditunjukkan oleh seberapa dekat poliblend tersebut mendekati campuran fase tunggal dan pengukurannya relatif tergantung pada derajat heterogenitas poliblend itu sendiri (Rabek 1983).

Kompatibilitas poliblend menggambarkan kekuatan antaraksi yang terjadi antara rantai polimer sehingga membentuk campuran homogen atau mendekati homogen. Indikator yang menunjukkan kompatibilitas dari sebuah poliblend adalah terlihat dari film tipis yang dihasilkan bersifat transparan dengan permukaan yang relatif rata. Selain itu dapat juga ditentukan dengan mengamati sifat termalnya, yaitu poliblend akan bersifat kompatibel jika hanya memiliki satu nilai suhu transisi gelas (Rabek 1983).

Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier (Spektroskopi FTIR)

Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier merupakan suatu teknik pengukuran spektrum berdasarkan pada respon dari radiasi elektromagnet. FTIR dapat digunakan untuk analisis kuantitatif maupun kualitatif suatu

Sifat fisik Nilai

Suhu transisi gelas (°C) -60

Titik leleh (°C) 60

Kuat tarik saat putus (Mpa) 4

Kuat tarik saat Yield (Mpa) 386

Elongasi (%) 800-1000

(23)

4

senyawa organik dan dapat pula digunakan untuk menentukan struktur molekul suatu senyawa anorganik (Steven 2001).

Spektroskopi ini bekerja dengan mengukur respon (intensitas dari radiasi yang diteruskan) dari sampel yang dikenai radiasi elektromagnetik. Energi dari radiasi tersebut beragam dalam jarak tertentu dan responnya diplot dalam suatu fungsi radiasi energi (frekuensi). Kerakteristik dari contoh yang spesifik akan menghasilkan seri puncak spektrum yang khusus dan dapat digunakan untuk mengidentifikasi contoh. Walaupun radiasi elektromagnetik bervariasi, dengan transformasi fourier, sampel yang diradiasi bisa dinyatakan dalam satu pulsa tunggal. Hasilnya biasa disebut sebagai free induction decay. Karena resonansi dari suatu sampel bervariasi, maka digunakan operasi matematika yang disebut dengan transformasi fourier sehingga sinyal tersebut dapat dihitung menjadi suatu frekuensi tertentu. Dengan cara ini, FTIR dapat menghasilkan spektrum yang sama dengan spektrometer biasa namun dengan waktu yang lebih singkat

FTIR telah membawa tingkat keserbagunaan yang besar ke dalam penelitian-penelitian struktur polimer. Hal ini dikarenakan spektrum-spektrum bisa discan, disimpan, dan ditransformasikan dalam hitungan detik. Teknik ini memudahkan penelitian reaksi-reaksi polimer seperti degradasi atau ikatan silang. FTIR teristimewa bermanfaat dalam meneliti paduan-paduan polimer. Sementara paduan yang lain yang tidak campur memperlihatkan suatu spektrum IR yang merupakan superposisi dari spektrum homopolimer, spektrum paduan yang dapat campur adalah superposisi dari tiga komponen, yaitu dua spektrum homopolimer dan satu spektrum interaksi yang timbul dari interaksi kimia atau fisika antara homopolimer-homopolimer (Steven 2001).

Scanning Electron Microscope(SEM)

Mikroskop elektron adalah alat deteksi yang menggunakan sinar elektron berenergi tinggi untuk melihat objek pada skala yang sangat kecil. Prinsip kerja SEM adalah deteksi elektron yang dihamburkan oleh suatu sampel padatan ketika ditembakkan oleh berkas elektron berenergi tinggi secara kontinu yang dipercepat di dalam

electromagnetic coil yang dihubungkan dengan CRT (cathode ray tube) sehingga

dihasilkan suatu informasi mengenai permukaan suatu sampel senyawa. Sebelum dianalisis dengan SEM dilakukan preparasi spesimen meliputi penghilangan pelarut, pemipihan contoh, dan coating (Noor 2001).

Perangkat SEM terdiri atas penembak elektron, sistem lensa elektromagnetik dua tingkat yang digunakan untuk memperkecil sinar elektron pada spesimen berdiameter 5-10 nm, detektor, dan kolom mikroskop (dari penembakan elektron ke spesimen). Perangkat penembak elektron biasanya dibuat dari filamen tungsten yang menghasilkan aliran termal elektron.

Informasi yang dapat diperoleh dari SEM adalah informasi topografi (mengamati permukaan objek, tekstur, dan hubungan langsung antara permukaan sifat bahan meliputi kekerasan, pantulan, dan sebagainya), informasi morfologi (berkaitan dengan pengamatan bentuk, ukuran partikel penyusun objek, dan hubungan langsung dengan sifat bahan), informasi komposisi (berkaitan dengan pengamatan unsur-unsur dan campuran penyusun objek serta jumlah relatifnya), dan informasi kristalografi (berkaitan dengan pengamatan susunan atom dari objek, reaktivitas, kekuatan bahan, dan sinyal listrik).

Viskometri

Viskometri merupakan metode yang digunakan untuk menentukan ketahanan suatu cairan terhadap aliran. Pengukuran-pengukuran viskositas larutan encer memberikan teknik yang paling sederhana dan paling banyak dipakai untuk menetapkan bobot molekul. Perbandingan antara viskositas larutan polimer terhadap viskositas pelarut murni dapat dipakai untuk menentukan massa molekul nisbi polimer. Metode viskositas mempunyai kelebihan dibandingkan dengan metode lain, yakni lebih cepat dan lebih mudah, murah, serta perhitungan hasilnya lebih sederhana.

(24)

5

viskometri dengan menggunakan viskometer Oswalt (Gambar 3).

Gambar 3 viskometer Oswalt.

Viskometer Oswalt merupakan alat yang digunakan untuk mengukur viskositas suatu cairan tak berwarna atau transparan (Cannon Instrumen Company 2006). Pengukuran dengan viskometer Oswalt, tidak bergantung pada volume cairan yang dipakai, karena viskometer dirancang untuk bekerja dengan cairan mengalir melalui kapiler tanpa cairan dibawahnya. Waktu alir diukur untuk pelarut dan larutan polimer pada berbagai kepekatan. Pengukuran dilakukan dengan viskometer dalam penangas air bersuhu tetap untuk mencegah naik-turunnya viskositas akibat perubahan suhu (Cowd 1991).

BAHAN DAN METODE

Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan adalah pompa vakum, reaktor, penyaring vakum, pengaduk magnet, hot plate, water-bath, termometer, eksikator, viskometer, FTIR, SEM, dan peralatan gelas.

Bahan-bahan yang digunakan adalah natrium kloroasetat, timah oktoat, air demineralisasi, aseton, metanol, poliasamglikolat, dan polikaprolakton.

Pembuatan Polimer Poliasamglikolat (PGA)

Preparasi dalam pembuatan poliasamglikolat dilakukan dengan melarutkan sebanyak 40 gram natrium kloroasetat ke dalam 50 mL air demineralisasi. Setelah larut kemudian ditambahkan dengan katalis timah oktoatsatu tetes dan divakum selama 5 jam pada suhu 140-185 oC. Sete;ah itu disimpan dalam

lemari es selama kurang lebih 72 jam. Langkah terakhir adalah menyaring dan mengambil kristalnya untuk disimpan dalam eksikator hingga kering dan PGA siap digunakan untuk tahap selanjutnya.

A: Plug while drawing fluid into capillary

Garis pengukuran

waktu alir Pembuatan Poliblend Poliasamglikolat dengan Polikaprolakton

Blending PGA dengan PCL disiapkan dengan komposisi yang berbeda (Tabel 4). Preparasi poliblend dilakukan dengan mencampurkan masing-masing polimer untuk kemudian dilarutkan dengan menggunakan pelarut aseton. Larutan kemudian dicampur pada suhu ruang dan diaduk dengan pengaduk magnet selama 24 jam, diikuti oleh pengendapan dalam metanol berlebih. Hasil dari pencampuran kemudian dikeringkan pada suhu ruang sampai beratnya konstan.

Tabel 4 Komposisi poliblend PGA dengan PCL

Komposisi PGA (%) PCL (%)

P1 P2 P3 P4 50 35 20 05 50 65 80 95

Pembuatan Film Tipis

Poliblend yang telah dihasilkan dilarutkan dengan aseton dan diaduk dengan stirer sampai bercampur. Setelah itu, didiamkan sampai terbebas dari gelembung-gelembung udara dan dicetak di atas teflon berupa lapisan tipis yang rata. Cetakan tersebut kemudian diuapkan sampai semua pelarut menguap. Film yang telah tercetak dilepaskan dari permukaan teflon. Film yang telah terbentuk siap digunakan untuk dicirikan lebih lanjut.

Analisis Gugus Fungsi dengan Spektroskopi Inframerah Transformasi

Fourier (FTIR)

Sampel yang berupa film, ditempatkan ke dalam cell holder kemudian dicari spektrum yang sesuai. Hasilnya didapat berupa difraktogram hubungan antara bilangan gelombang dengan intensitas. Spektrum FTIR dari kopolimer dan poliblend direkam menggunakan spektrometer pada suhu ruang.

(25)

6

Pengamatan Bentuk dan Morfologi dengan

Scanning Electron Microscope(SEM)

Morfologi dari polimer blending diselidiki dengan menggunakan Scanning Electron Microscope. Sampel ditempelkan di atas peletak sampel (sample holder). Sampel tersebut dilapisi dengan platina menggunakan sebuah Polaron SC7640 sputter coater, 10 sampai dengan 12 mÅ.

Analisis Bobot Molekul dengan Viskometri

Pengukuran bobot molekul dilakukan dengan menggunakan metode viskometri. Pengukuran viskositas digunakan untuk menghitung bobot molekul rata-rata. Poliblend sebanyak 0,1-2,0% dilarutkan dalam aseton dan diukur viskositasnya dengan viskometer Oswalt pada suhu ruang (25 oC) dengan cara menghitung waktu alir pelarut tanpa sampel dan waktu alir sampel poliblend pada berbagai konsentrasi. Setelah itu, viskositas relatif (ηr) diperoleh dengan cara

membandingkan waktu alir polimer dengan waktu alir larutan pelarut (t/t0). Viskositas

intrinsik [η] dicari dengan cara memplotkan nilai ln viskositas relatif (ln ηr) sebagai

sumbu y dengan konsentrasi sebagai sumbu x. Bilangan bobot molekul (Mv) dan bobot molekul rata-rata ditentukan berdasarkan persamaan Mark-Houwink:

[η] =K (Mv)α

dengan nilai K dan α adalah suatu tetapan. Mekanisme penggunaan viskometer Oswalt dapat dilihat pada Gambar 4. Viskometer Ostwalt dibersihkan dengan pelarut aseton dan dikeringkan. Setelah itu, viskometer diisi dengan larutan sampel sampai reservoir paling bawah melalui tabung L. Pengisian sampel dilakukan sampai sampel mencapai garis antara G dan H. Kemudian viskometer diletakkan dalam suatu pemegang dan direndam dalam termostat pada suhu 25°C selama 30 menit. Tabung M dipegang dan larutan dihisap melalui tabung N sampai larutan mencapai gelembung D. Selanjutnya, tabung N dipegang sampai larutan jatuh ke bawah. Perhitungan waktu alir dilakukan ketika miniskus larutan bergerak dari garis E ke F. Hal yang sama dilakukan juga untuk pelarut aseton yang digunakan.

Gambar 4 Mekanisme penggunaan viskometer Oswalt.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Seperti yang tersaji pada Lampiran 2, langkah awal dari penelitian ini adalah pembuatan polimer poliasamglikolat yang dibuat pada kondisi optimum (Sultra 2007). Hasilnya berupa kristal berwarna putih seperti yang terlihat pada Gambar 5 dengan rendemen berkisar antara 15-25 %.

Gambar 5 PGA dari hasil sintesis.

PGA yang diperoleh kemudian dicampurkan dengan PCL pada berbagai komposisi dengan menggunakan pelarut aseton. Terdapat dua macam perlakuan yang dapat dikenakan terhadap hasil dari pencampuran tersebut yang dikenal sebagai poliblend, yaitu mengendapkannya sehingga terbentuk serbuk kristal atau dapat juga dibuat sebagai film tipis. Karena alasan keefisienan pencirian yang dilakukan pada tahap selanjutnya menuntut sampel dalam bentuk film tipis, maka larutan poliblend yang dihasilkan dicetak menjadi film tipis.

(26)

7

Analisis Gugus Fungsi dengan Spektroskopi Inframerah Transformasi

Fourier (FTIR)

terbentuk seperti yang terlihat pada Gambar 6. Secara visual terlihat bahwa film tipis yang dihasilkan memiliki keseragaman yang baik. Selanjutnya, dari film tipis tersebut dilakukan beberapa pencirian yang meliputi analisis gugus fungsi dengan menggunakan FTIR, pengamatan bentuk dan morfologi dengan SEM, dan analisis bobot molekul dengan menggunakan metode viskometri.

Analisis dengan FTIR dimaksudkan untuk mengetahui gugus fungsi dari poliblend PGA dan PCL yang dihasilkan. Analisis dilakukan dengan membandingkan gugus fungsi-gugus fungsi yang muncul pada spektrum FTIR homopolimer PGA dan PCL yang merupakan komponen penyusunnya dengan poliblend PGA dan PCL secara keseluruhan yang dihasilkan.

Polimer yang dapat terdegradasi umumnya memiliki salah satu gugus fungsi seperti hidroksida (OH), karbonil (CO), dan ester (COOH). Berikut ini gambar spektrum inframerah untuk poliblend yang dihasilkan dan hasil analisis gugus fungsinya pada Tabel 5.

(a)

(b)

Gambar 6 Film tipis yang dihasilkan pada komposisi (a) PGA:PCL/20:80; (b) PGA:PCL/05:95.

(27)

8

Gambar 8 Spektrum FTIR dari poliblend PGA:PCL/20:80.

Tabel 5 Hasil analisis gugus fungsi dengan FTIR

Sampel Bilangan gelombang

(cm-1)

Gugus fungsi Pustaka (Shriner

et al 2004 dan Fessenden)

PGA 3425,3 -OH karboksil 3330-3500

2993,3 uluran C-H 2840-3000

1747,4 C=O karbonil 1540-1820

1245,9 C-O ester 1000-1300

PCL 3444,6 -OH karboksil 3330-3500

2866-2949,2 uluran C-H 2840-3000

1728,1 C=O karbonil 1540-1820

1242,1 C-O ester 1000-1300

Poliblend PGA:PCL 50:50 3440,8 -OH karboksil 3330-3500

2866-2954,7 uluran C-H 2840-3000

1743,5 C=O karbonil 1540-1820

1242,1 C-O ester 1000-1300

Poliblend PGA:PCL 20:80 3440,8 -OH karboksil 3330-3500

2866-2947 uluran C-H 2840-3000

1728,1 C=O karbonil 1540-1820

1242,6 C-O ester 1000-1300

Dilihat dari struktur molekulnya, PGA dan PCL tersusun atas gugus fungsi-gugus fungsi yang sama. Oleh karena itu, dapat dilihat pada spektrum PGA dan PCL yang tersaji dalam Lampiran 3, puncak-puncak

(28)

9

gugus CH-, kekerapan pada PCL lebih besar jika dibandingkan dengan PGA. Penyebabnya adalah karena pada PCL memiliki gugus CH- yang lebih panjang dibandingkan dengan PGA.

Berdasarkan spektrum yang tampak pada Gambar 7-8 dan nilai bilangan gelombang dari hasil analisis dapat ditentukan bahwa dalam poliblend yang dihasilkan tersebut terdapat PGA dan PCL, hampir semuanya mempunyai bilangan gelombang yang relatif sama sehingga dapat disimpulkan bahwa yang terbentuk adalah benar poliblend PGA-PCL. Terbukti adanya fakta bahwa penambahan PCL yang semakin banyak mempengaruhi kekerapan puncak gugus CH- semakin besar. Terlihat dalam spektrum poliblend PGA:PCL/20:80 untuk puncak spesifik gugus CH- kekerapannya lebih besar dibandingkan dengan poliblend PGA:PCL/50:50. Tidak ditemukan adanya gugus fungsi baru, mengindikasikan bahwa yang terjadi hanyalah pencampuran secara fisik, tidak terbentuk ikatan kovalen.

Pengamatan Bentuk dan Morfologi dengan SEM

Analisis dengan alat SEM merupakan analisis secara kualitatif yang digunakan untuk mengamati dan mengetahui perbedaan topografi dan mengetahui struktur permukaan dari sampel yang berupa film tipis.

Gambar 10 Morfologi permukaan pada SEM terhadap poliblend PGA:PCL/ 50:50 dengan perbesaran 200 kali.

Gambar 11 Morfologi permukaan pada SEM terhadap poliblend PGA:PCL/ 20:80 dengan perbesaran 200 kali.

Berdasarkan analisis dengan SEM yang terlihat pada Gambar 10 dan 11 dapat diketahui bahwa film yang dihasilkan memiliki homogenitas yang relatif cukup baik. Hal ini ditunjukkan dengan penampakan permukaan film yang rata dengan kontur yang relatif tidak begitu mencolok. Hal ini berarti poliblend bersifat kompatibel.

Jika dilihat dengan lebih teliti, poliblend PGA:PCL/20:80 yang ditunjukkan dengan Gambar 11 terlihat porinya lebih teratur. Kemungkinan besar hal ini disebabkan oleh semakin sedikitnya komposisi PGA dalam poliblend, karena PGA yang digunakan adalah PGA hasil sintesis yang tingkat kemurniannya masih rendah. Berbeda dengan PCL yang digunakan yang merupakan PCL komersil dengan kemurnian tinggi dan telah teruji.

Analisis Bobot Molekul dengan Metode Viskometri

Analisis bobot molekul dilakukan dengan menggunakan metode viskometri. Bobot molekul dari poliblend tidak dapat ditentukan secara pasti, hanya bisa diketahui secara kulitatif saja, karena perhitungan dalam penentuan bobot molekul berdasarkan persamaan Mark-Houwink dengan metode viskometri ini dibutuhkan adanya suatu konstanta yang nilainya pasti. Konstanta tersebut adalah nilai K dan α, yang nilainya berbeda-beda untuk tiap jenis pelarut dan sampel yang berbeda.

(29)

10

y = 0,43x + 0,0845

R2 = 0,9807

0 0,05 0,1 0,15 0,2

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25

C (l n η r) /C (a)

y = 0,8618x + 0,0938

R2 = 0,996

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25

0 0,05 0,1 0,15

C (ln η r) /C (b)

y = 0,3227x + 0,1482 R2 = 0,9731

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

C (ln η r)/ C (c)

y = -0,4794x + 0,3755 R2 = 0,9718 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

C (l n η r) /C (d)

Gambar 12 Grafik hubungan antara C (konsentrasi poliblend) terhadap (ln ηr)/C Pada (a) Poliblend

PGA:PCL/ 50:50; (b) Poliblend PGA:PCL/ 35:65; (c) Poliblend PGA:PCL/ 20:80; dan (d) Poliblend PGA:PC/ 05:95

Berdasarkan data hasil perhitungan (Lampiran 4) dan Gambar 12 yang merupakan regresi linear, diketahui bahwa nilai viskositas intrinsik semakin tinggi seiring dengan bertambahnya komposisi PCL dalam poliblend PGA dan PCL yaitu berturut-turut untuk perbandingan 50:50, 35:65, 20:80, dan untuk perbandingan 05:95 adalah 0,0845, 0,0938, 0,1482, dan 0,3755. Dengan demikian dapat diperoleh analogi bahwa bobot molekul akan semakin tinggi seiring dengan semakin banyaknya komposisi PCL dalam poliblend PGA dan PCL, karena nilai viskositas intrinsik berbanding lurus dengan bobot molekul. Fenomena yang demikian, disebabkan oleh bobot PCL yang digunakan jauh lebih tinggi yaitu mencapai 42.500 dibandingkan dengan bobot molekul PGA yang relatif kecil yang diperoleh dari hasil sintesis. Fakta ini juga sejalan dengan sifat fisik poliblend itu sendiri, bahwa semakin banyak komposisi PCL dalam poliblend, kekuatan film yang dihasilkan semakin baik. Sebaliknya komposisi PCL yang semakin sedikit meningkatkan kerapuhan pada film yang dihasilkan.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Tidak ditemukannya gugus fungsi baru dalam spektrum FTIR pada poliblend ketika dibandingkan dengan polimer penyusunnya, menunujukkan bahwa poliblend PGA dan PCL yang dihasilkan dari empat komposisi yang berbeda memiliki karakteristik yang sama, mengindikasikan bahwa pencampuran hanya terjadi secara fisik. Berdasarkan analisis dengan SEM yang merefleksikan topografi permukaan poliblend, pencampuran polimer yang dilakukan cenderung homogen. Hal ini berarti poliblend tersebut bersifat kompatibel. Nilai viskositas intrinsik yang diperoleh meningkat dengan semakin banyaknya komposisi PCL dalam poliblend juga akan meningkatkan bobot molekul poliblend.

Saran

(30)

11

dapat dilakukan uji degradasi terhadap poliblend yang dihasilkan. Hal ini perlu dilakukan mengingat aplikasi untuk poliblend yang luas sebagai material pengganti plastik bahkan lebih jauh lagi diterapkan dalam dunia kedokteran sebagai mikroenkapsulasi. Oleh karena itu, uji degradasi perlu dilakukan untuk mengetahui sejauh mana tingkat degradasinya, sehingga dapat juga diketahui biokompatibilitasnya pada matriks yang bersangkutan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonima. 1999. (Lactide/glycolide) copolymers: review on toxicity, biocompatibility and clinical application. http://www.arches.uga. edu/%7Edbagal/references.htm. [24 Maret 2006].

Anonimb. 2005. Polymers. http//www. department of Materials Science and Engineering--Cornell University.htm.

[14 November 2005].

Cannon Instrument Company. 2006. Ubbelohde Viscometers. http://www. cannoninstrument.com/AboutUs.htm. [6 Mei 2006].

Cowd MA.1991. Polymer Chemistry. London: John Murray.

Dempsey L, Hoffman A, Sistla A, True T. Material Selection: A Discussion of Polymer Science and Selection for Bioabsorbable Screws. http//:www. duke.edu/~ach3/bmc251/presentation3 VI.ppt. [29 Maret 2006].

Dutkiewicz S, Grochowska D, Tomaszewski W. 2003. Synthesis of poly(L(+))lactic acid by polycondensation method in solution. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 11:66-70.

Final Synthesis Report. 2002. Labelling biodegradable products. Contract SMT 4 CT97-2167.

Jalil R, Nixon JR. 1990. Biodegradable poly(lactic acid) and poly(lactide-co-glycolide) microcapsules-problems associated with preparative techniques and release properties. Journal Microencapsulation 7: 297-325.

Li H, Chang J. 2005. pH-compensation effect of bioactive inorganic fillers on the degradation of PLGA. Composites Science and Technology 65: 2226-2232.

Li J, Mak AFT. 2005. Hydraulic Permeability of polyglycolic acid scaffolds as a function of biomaterial degradation.

Journal of Biomaterials Applications

19: 253-257.

Maia JL, Santana MHA, Ré MI. 2003. The effect of some processing condition on the characteristics of biodegradable microspheres obtained by an emulsion solvent evaporation process. Brazilian Journal of Chemical Engineering 21: 1–12.

Mano JF, Sausa RA, Boesel RF, Neves NM, Reis RL. 2004. Bionert, biodegradable and injectable polymeric matrix composites for hard tissue replacement.

Composites Science and Technology

64: 789-817.

Middleton JC, Tipton AJ. 1998. Synthetic Biodegradable Polymers as Medical Devices. Medical Plastics and Biomaterials Magazine. www.bpi- sbs.com. [12 Desember 2006].

Moran JM, Pazzano D, Bonassar LJ. 2003. Characterization of polylactic acid-polyglycolic acid composites for cartilage tissue engineering. Tissue engineering 9: 63-70.

Noor RR. 2001. Scanning Electron Microscope. Bogor: Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.

Porjazoska A, Yilmaz OK, Apohan NK, Cvetkovska M, Baysal BM. 2004. Biocompatible polymer blends of poly(D,L-lactic acid-co-glycolic acid) and triblock PCL-PDMS-PCL copolymers: their characterizations and degradations. Original Scientific Paper CCACAA 77: 545-551

.

(31)

12

Rabek JF. 1983. Experimental Methods in Polymer Chemistry. New York: John Wiley.

Steven MP. 2001. Kimia Polimer. Sopyan I, penerjemah. Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari Polymer Chemistry: An Introduction.

Sultra YK. 2007. Pembuatan dan Pencirian Poliasamglikolat [skripsi]. Bogor: Departemen Kimia IPB.

[Wikipedia]. 2006. Microspher. http://id. wikipedia.org/wiki/Microspher. [29 Maret 2006].

[Wikipedia]. 2006. Polycaprolactone.

http://id.wikipedia.org/wiki/

(32)

13

(33)

14

[image:33.595.104.518.127.329.2]

Lampiran 1 Beberapa contoh material yang bersifat biodegradabel

Tabel 1 Daftar polimer biodegradabel yang telah diujicobakan

Nomor Komposisi

Asal

Penelitian

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

PCL + pati

Poliester alifatik/aromatik

PE + aditif

PVOH

Selulosa asetat

Polibutilenadipat suksinat

PCL + aditif (estan)

PHBV

Poliester amida

PLA

Selulosa

Kertas

Poliester alifatik

Italia

Jerman, USA

Kanada, USA

Italia, Jepang

Italia

Jepang

CH

Inggris

Jerman

Perancis, USA

(34)

15

Lampiran 2 Diagram alir kerja penelitian

Pembuatan

poliasamglikolat

(PGA)

Pembuatan

poliblend

Poliasamglikolat

(PGA)

Polikaprolakton

(PCL)

aseton

Poliblend

aseton

PGA:PCL

Film tipis

dicetak diatas lapisan teflon

Karakterisasi

Viskometri

FTIR

SEM

Data akhir

(35)

16

Lampiran 3 Analisis gugus fungsi dengan FTIR

(a)

[image:35.595.115.505.126.720.2]

(b)

(36)

17

Lampiran 4 Pengukuran viskositas intrinsik poliblend pada berbagai komposisi

Tabel 6 Data viskositas intrinsik untuk poliblend PGA:PCL / 50:50

Konsentrasi

Larutan

Waktu

(s)

ηr

ηs

/C (ln

ηr

)/C

η

0,2006 33,14

1,0346

0,0346

0,1725

0,1696

0,1605 32,84

1,0253

0,0253

0,1576

0,1557

0,1284 32,6

1,0178

0,0178

0,1386

0,1374

0,1027 32,47

1,0137

0,0137

0,1334

0,1325

0,0822

32,34 1,0097 0,0097 0,118 0,1174

0,0845

Konsentrasi

Larutan

Waktu

(s)

ηr

ηs

/C (ln

ηr

)/C

η

0,1282 32,88

1,019

0,0265

0,2067

0,204

0,1026

32,64 1,0119 0,019 0,1852 0,1834

0,0657 32,35

1,0072

0,0099

0,1507

0,1499

0,0526 32,26

1,0056

0,0072

0,1369

0,1364

0,0421

32,21 1,0022 0,0056 0,133 0,1326

0,0938

Konsentrasi

Larutan

Waktu

(s)

ηr

ηs

/C (ln

ηr

)/C

η

0,2512 33,89

1,0581

0,0581

0,2313

0,2248

0,2009 33,46

1,0446

0,0446

0,2219

0,2171

0,1607

33,09 1,0331 0,0331 0,206 0,2026

0,0823 32,5

1,0147

0,0147

0,1786

0,1773

0,0658 32,38

1,0109

0,0109

0,1656

0,1648

0,1482

Konsentrasi

Larutan

Waktu

(s)

ηr

ηs

/C (ln

ηr

)/C

η

0,254 34,2 1,0677 0,0677 0,2665 0,2579

0,2032 33,87 1,0574 0,0574 0,2825 0,2747

0,1626 33,58 1,0484 0,0484 0,2977 0,2907

0,1301 33,38 1,0421 0,0421 0,3235 0,3169

0,1041 33,14 1,0347 0,0347 0,3333 0,3277