PENGGUNAAN ANHIDRIDA MALEAT-GRAFTED-POLIPROPILENA (AM-g-PP) DAN ANHIDRIDA MALEAT-GRAFTED- KARET ALAM (AM-g-KA) PADA TERMOPLASTIK ELASTOMER (TPE) BERBASIS
POLIPROPILENA,KOMPON KARET ALAM SIR-20 DAN SERBUK BAN BEKAS
DISERTASI
OLEH ERNA FRIDA NIM:088103012
PROGRAM DOKTOR ILMU KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGGUNAAN ANHIDRIDA MALEAT-GRAFTED-POLIPROPILENA (AM-g-PP) DAN ANHIDRIDA MALEAT-GRAFTED- KARET ALAM (AM-g-KA) PADA TERMOPLASTIK ELASTOMER (TPE) BERBASIS
POLIPROPILENA,KOMPON KARET ALAM SIR-20 DAN SERBUK BAN BEKAS
DISERTASI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar dalam Program Studi Ilmu Kimia Kosentrasi Fisika -Kimia pada
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Oleh
ERNA FRIDA NIM:088103012
PROGRAM DOKTOR ILMU KIMIA USU FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA MEDAN
Judul Disertasi : Penggunaan Anhidrida Maleat – Grafted -Polopropilena (AM-g-PP) Dan Anhidrida
Maleat-Grafted- Karet Alam (AM-g-KA) PadaTermoplastik Elastomer (TPE) Berbasis Polipropilena,Kompon Karet Alam SIR-20 Dan Serbuk Ban Bekas
Nama : Erna Frida
NIM : 088103012
Program : Doktor (S-3)
Program Studi : Kimia
Kosentrasi : Fisika - Kimia
Menyetujui : Komisi Pembimbing
Promotor
Prof. Basuki Wirjosentono ,MS,PhD
Drs.Eddiyanto,PhD
Co.Promotor Co.Promotor
Prof.Dr.Masno Ginting,M.Sc,
Mengetahui :
Ketua Program Studi S3 Ilmu Kimia Dekan FMIPA USU
(Prof. Basuki Wirjosentono ,MS,PhD) ( Dr. Sutarman,M,Sc)
PROMOTOR
Prof. Basuki Wirjosentono ,MS,PhD Guru Besar Kimia Bidang Kimia Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
CO-PROMOTOR
Prof.Dr.Masno Ginting,M.Sc, Guru Besar Fisika Bidang Fisika Zat Padat
Lembaga Fisika Terapan LIPI Serpong- Banten
CO-PROMOTOR
Drs.Eddiyanto,PhD
PANITIA PENGUJI DISERTASI
Guru Besar Fisika Bidang Fisika Zat Padat Lembaga Fisika Terapan LIPI Serpong Banten
2 . Drs.Eddiyanto,PhD Doktor Kimia Polimer Universitas Negeri Medan
3 . Prof. Dr. Harry Agusnar , MSc, M.Phil Guru Besar Kimia Bidang Polimer
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
4 . Prof. Dr. Harlem Marpaung
Guru Besar Kimia Bidang Kimia Analitik
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
5 . Prof. Dr. Yunanzar Manjang
Guru Besar Kimia Bidang Kimia Organik Bahan Alam Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
PERNYATAAN ORISINALITAS
Disertasi ini adalah karya penulis sendiri ,dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk telah nyatakan dengan benar .
Nama : Erna Frida
NIM : 088103012
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akdemik Universitas Sumatera Utara ,saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Erna Frida
NIM : 088103012
Program Studi : Doktor Ilmu Kimia Konsentrasi : Fisika-Kimia Jenis Karya : Disertasi
Demi pengembangan ilmu pengetahuan menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Ekslusif (Non-Exclusive Rayalty Free Right) atas disertasi saya yang berjudul :
PENGGUNAAN ANHIDRIDA MALEAT-GRAFTED-POLIPROPILENA (AM-g-PP) DAN ANHIDRIDA MALEAT-GRAFTED- KARET ALAM (AM-g-KA) PADA TERMOPLASTIK ELASTOMER (TPE) BERBASIS
POLIPROPILENA,KOMPON KARET ALAM SIR-20 DAN SERBUK BAN BEKAS
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan).Dengan Hak Bebas Royalti Non Eksklusif ini,Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan ,mengalih media/formatkan ,mengelola dalam bentuk database, merawat dan mempublikasikan disertasi saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan pemilik hak cipta .
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di : Medan
Pada Tanggal : 13 Oktober 2011 Yang Menyatakan,
UCAPAN TERIMA KASIH
Syukur alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat dan karuniaNya sehingga penulis telah dapat menyelesaikan
penelitian dan penulisan ini dengan judul “Penggunaan Anhidrida Maleat –
Grafted -Polopropilena (AM-g-PP) Dan Anhidrida Maleat-Grafted- Karet Alam (AM-g-KA) PadaTermoplastik Elastomer (TPE) Berbasis Polipropilena,Kompon
Karet Alam SIR-20 Dan Serbuk Ban Bekas “.
Dalam kesempatan ini , perkenankanlah penulis yang selalu mengenang budi baik
sesama, menyampaikan rasa hormat dan terimakasih sebesar-besarnya serta
penghargaan setinggi-tinginya kepada yang terhormat :
1. Rektor Universitas Sumatera Utara Prof.Dr.dr.Syahril Pasaribu , DTM&H
,MSc(CTM,SPA(k), yang telah memberikan kesempatan ke pada saya
untuk mengikuti program pendidikan Doktor dalam bidang Ilmu Kimia
Konsentrasi Fisika - Kimia pada Fakultas matematika dan Ilmu
pengetahuan alam Universitas Sumatera Utara .
2. Koordinator Kopertis Wilayah I Sumatera Utara Prof.Ir.Moehammed
Nawawiy Loebis,M.Phil.,Ph.D, yang telah memberikan kesempatan dan
ijin belajar kepada saya untuk mengikuti program pendidikan doktor
dalam bidang Ilmu Kimia Kosentrasi Fisika -Kimia pada Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
3. Rektor Universitas Quality Medan Hasfin Hardi SE, M.Si , yang telah
memberikan kesempatan dan ijin belajar kepada saya untuk mengikuti
program pendidikan doktor dalam bidang Ilmu Kimia Kosentrasi Fisika
-Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara dan berkenaan memberikan bantuan pendidikan .
4. Ketua Yayasan Bukit Barisan Simalem Drs.Tiandi Lukman yang telah
memberikan kesempatan kepada saya untuk mengikuti program
pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara
5. Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam USU , Dr
Sutarman ,M.Sc , atas bantuan dan proses administrasi yang baik di
Fakultas MIPA USU
6. Ketua Program Doktor Ilmu Kimia dan sekaligus sebagai Promotor , Prof.
Basuki Wirjosentono ,MS,Ph.D, yang dengan kesabaran memberikan
bimbingan dan pemikiran , serta memacu saya dalam menyelesaikan
disertasi ini.
7. Sekretaris Program Doktor Ilmu Kimia Dr Hamonangan,M.Sc, dan
mantan sekretaris Prof Dr.Harry Agusnar, M.Sc,M.Phil ,yang telah
memberikan dorongan dan bantuan kepada penulis .
8. Prof.Dr. Masno Ginting,M.Sc dan Drs.Eddiyanto ,PhD selaku co-promotor
yang telah memberikan masukan ,arahan, dukungan serta bimbingan
kepada penulis dalam penyusunan desertasi ini.
9. Tim Penguji Prof. Basuki Wirjosentono ,MS,PhD, Prof.Dr. Masno
Ginting,M.Sc, Drs.Eddiyanto ,PhD, Prof Dr.Harry Agusnar, M.Sc,M.Phil,
Prof. Dr. Harlem Marpaung , Prof. Dr. Yunanzar Manjang diucapkan
terimakasih atas kesediaanya mengiklaskan waktu untuk memberikan
penilaian maupun saran-saran untuk perbaikan disertasi ini .
10.Pusat Penelitian Fisika Polimer LIPI Cisitu Bandung , Sentara Polimer
Serpong , PT Santos Ruber Jakarta , PT Vanadia Utama Jakarta ,
Laboratorium Teknik Geologi ITB dan para teknisi laboratorium
khususnya Bapak Sudirman dan Ramat Satoto LIPI Bandung,Ibu Yepi
Permata sari dari sentra Polimer Serpong , Bapak Jusup dari PT Santos
Ruber, Yopi dari Lab Teknik Geologi ITB , Edy dari Laboratorium Kimia
Polimer USU ,Mukti dari Laboratorium Fisika UNIMED dan sebagainya
yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu .
11.Rekan –rekan di Program Doktor Ilmu Kimia USU , untuk kerja sama
yang saling menguatkan selama menuntut ilmu di Program Doktor Ilmu
12.Rekan-rekan di Universitas Quality Medan, yang telah memberikan
dorongan dan bantuan kepada penulis .
Akhir kata , terima kasih ini kepada Ayahanda Kopon Tarigan dan ibunda Laksa
br Pinem, mertua Nangkeli Bukit dan Alm ibu Danci Sembiring mencurahkan
kasih sayangnya , doa, serta perjuangan dan pengorbanan selama ini demi putra –
putrinya , suami Drs.Nurdin Bukit MSi, anak- anaku , Ferry Rahmat Astianta
Bukit , Bunga Fisikanta Bukit dan Aprillia Anggraini Bukit , Kakak , abang dan
adik serta seluruh keluarga yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Kepada Allah SWT penulis bermohon semoga kebaikan dan bantuan
serta dorongan yang telah diberikan kepada penulis mendapatkan berkah dan ilmu
yang telah diberikan semoga berguna , Amin ya Robbal ‘alamin .
Medan , 13 Oktober 2011
Hormat Penulis
DAFTAR RIWAYAT HIDUP I.DATA PRIBADI
Nama : Erna Frida
NIP : 1964123199122001
Tempat dan Tanggal Lahir : Juhar ,23 Januari 1964 Golongan/Jabatan Fungsional : IV b/ Lektor Kepala Perguruan Tinggi : Universitas Quality Medan
Alamat : Universitas Quality ,Jl.Nibung II No.128 Medan
1980 SMP SMP Bersubsidi Putri Cahaya Medan
5 Pengaruh Arah Serat Bambu
Sebagai Bahan Komposit Laminat Pada Pengujian Impak
Majalah Akademia Vol.12 No.4 Agustus
2008
6 Aplikasi Laser CO2 pada Proses Pemotongan dan Pengeboran Bahan Logam dan Non Logam .
Majalah Akademia Vol.12 No.5 Oktober
IV. MAKALAH SEMINAR /PELATIHAN
1.Influence Fraction Volume Palm Tree Fibre and Fibre of Coconut Coir Upon
which Strength Composite Impact (Poster) International Seminar on Chemistry
and Polymer ,Tiara Convention Centre Medan ,Indonesia 19-20th May 2009.
2.Interferometer Dan Aplikasinya . (Pemakalah) Seminar Nasional FMIPA –
UNIMED 10 Mei 2001.
3.Peranan Matematika Untuk Merumuskan Persamaan Schroedinger Tak Gayut
Waktu (Pemakalah) Seminar Nasional dan Workshop Pendidikan Matematika
Universitas Negri Medan 2005.
4.Perubahan Pradigma Teaching Center ke Student Center Learning dalam
Menunjang Profesionalisme Guru .(Makalah Pendamping) Seminar Nasional
Pendidikan FKIP UISU 2009.
5.Peran Konservasi Keanekaragaman Hayati dalam Menunjang Pembangunan
yang Berkelanjutan . (Makalah Pendamping ) Seminar Nasional PUSDIP-KLH
Universitas Negeri Medan .20 Juni 2009
V.PUBLIKASI YANG BERHUBUNGAN DENGAN DISERTASI. 1 Proses Pengolahan Ban Bekas
Menjadi Serbuk Ban Bekas
2 Pengolahan Serbuk Ban Bekas dan Polipropilena Sebagai Bahan
3 Influence the composition of thecrumb rubber (CR) on
ABSTRAK
Telah dilakukan pembuatan bahan termoplastik elastomer (TPE) berbasis polipropilena (PP),Kompon SIR-20,serbuk ban bekas dengan menggunakan bahan kompatibiliser anhidrida maleat grafted polipropilena (AM-g-PP) dan anhidrida maleat grafted karet alam (AM-g-KA) .Preparasi dilakukan dalam beberapa tahap yaitu : pertama preparasi anhidrida maleat grafted karet alam dengan penambahan dicumil peroksida sebagai bahan inisiator dan menggunakan peralatan internal mixer .Kedua, dilakukan pembuatan kompon SIR-20 yang dilakukan selama 23 menit dengan peralatan two roll
mixing mill ,dengan bahan karet SIR -20 dicampur dengan bahan antioksidan , sulfur , antidegrand , carbon black dan aktivator.Tahap ke tiga ialah pembuatan komposit yang
dilakukan dengan cara mencampurkan polipropilena ,kompon SIR-20 ,serbuk ban bekas dengan AM-g-PP dan AM-g-KA sebagai bahan kompatibiliser dan penambahan
dicumil peroksida (DCP) dalam internal mixer laboplastomill dengan suhu 180 0C , laju
60 rpm selama 10 menit ,komposisi kompon SIR -20 dan PP (70/30 ), AM-g-PP (5)% wt ,serbuk ban bekas untuk setiap ukuran 30%,40%,50% wt dan DCP 2% wt .Hasil komposit dari internal Mixer dalam bentuk granular dilakukan cetak tekan panas dan tekan dingin selama 10 menit , kemudian dibuat spesimen untuk masing-masing sampel pengujian sesuai dengan ukuran standar ASTM dan JIS K 6781. Hasil grafting dikarakterisasi dengan FTIR , kompon dikarakterisasi kekuatan tarik,kekerasan . Hasil spesimen komposit dilakukan karakterisasi yakni sifat mekanik (Kekuatan tarik, Perpanjangan putus , Modulus Young’s,Kekuatan Sobek,Kekerasan ,Kekuatan Impak ,Pengembangan ) , analisis morfologi dengan SEM , analisis XRD dan analisis termal dengan DSC . Dari hasil FTIR menunjukan karet alam berinteraksi dengan baik terhadap anhidrida maleat. Dari hasil karakterisasi diperoleh bahwa sifat mekanis bahan dipengaruhi oleh komposisi,ukuran bahan pengisi dan bahan kompatibiliser yang digunakan.Dengan penambahan komposisi bahan pengisi akan meningkatkan sifat mekanis komposit .Semakin kecil ukuran bahan pengisi maka terjadi interaksi antar muka yang baik antara bahan pengisi dan matrik sehingga diperoleh sifat mekanis yang baik. Dari hasil analisis morfologi dengan ukuran serbuk ban bekas 60 mesh ,komposisi 40% dan kompatibiliser AM-g-PP lebih baik dari pada AM-g-KA. Dari analisis difraksi sinar-X menunjukkan dengan adanya penambahan kompatibiliser AM-g-PP dan penambahan serbuk ban bekas akan meningkatkan kristalisasi komposit, namun tidak terlihat perubahan posisi sehingga tidak mempengaruhi pola PP. Komposit dengan menggunakan bahan kompatibiliser AM-g-KA mempunyai derajat kristalinitas yang rendah dibandingkan dengan tingkat kristalinitas dari PP,hal ini disebabkan karena penambahan AM-g-KA dapat menurunkan keteraturan susunan kristal yang membuat proses kristalisasi menjadi terganggu. Derajat kristalisasi komposit (Xkom) dengan
menggunakan kompatibiliser AM-g-PP adalah 7,3891Ao dan dengan komposit yang
menggunakan kompatibiliser AM-g-KA adalah 7,2371Ao.. Dari hasil analisis termal
komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk Ban Bekas/AM-g-PP menunjukkan titik leleh
masing- masing komposisi 160,20 oC ;159,98oC ; dan 161,35 oC yang mendekati titik
leleh polipropilena. Analisis termal komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk Ban Bekas/AM-g-KA pada komposisi serbuk ban bekas 30% dan 40% masing –masing
menunjukkan adanya dua titik leleh yaitu pada suhu 162,26 oC dan pada suhu 202,33oC,
161,44oC dan 220,19oC .
Kata Kunci : PP,Karet Alam SIR-20,Serbuk Ban Bekas,AM-g-PP,AM-g-
ABSTRACT
Has been conducted by making material thermoplastic elastomer (TPE) based on polypropylene (PP), SIR-20 Compound, crumb rubber by using materials of maleic anhydride grafted polypropylene compatibilizer (AM-g-PP) and maleic anhydride grafted natural rubber (AM-g-KA ) preparation was done in several stages: first the preparation of maleic anhydride grafted natural rubber with the addition of dicumil peroxide as an initiator of materials and using the internal mixer equipment. Second, preparation of compound SIR-20 which performed for 23 minutes with two roll mixing mill equipment, with SIR -20 rubber material mixed with antioxidants, sulfur, antidegrand, carbon black and activator.Fase into three composite preparation is done by mixing polypropylene, SIR-20 compound, the crumb rubber with AM-g-PP and AM-g -KA as the material compatibilizer and the addition dicumil peroxide (DCP) in an internal mixer with a
temperature of 180 0C laboplastomill, the rate of 60 rpm for 10 minutes, the composition
of the compound SIR -20 and PP (70/30), AM-g-PP (5)% wt, crumb rubber for every size of 30%, 40%, 50% wt and DCP 2% wt. Composites results from the internal mixer in a granular form of printing press made hot and cold tap for 10 minutes, then made specimens for each sample testing in accordance with ASTM and JIS standard size K 6781. The results of grafting were characterized by FTIR, compound characterized tensile strength, hardness. The results of the characterization of the specimens made of composite mechanical properties (tensile strength, elongation of break, Young's Modulus, Tear Strength, Hardness, Impact Strength, Swelling), morphological analysis by SEM, XRD analysis and thermal analysis by DSC. From the FTIR results showed good natural rubber to interact with maleic anhydride. From the results obtained that characterize the mechanical properties of materials are influenced by the composition, size and filler materials.With compatibilizer the addition of filler material composition will improve the mechanical properties of composites. The smaller the size of the filler material then there is a good interfacial interaction between fillers and matrix so that good mechanical properties obtained. From the results of morphological analysis with crumb rubber size 60 mesh, the composition of 40% and compatibilizer AM-g-PP is better than AM-g-KA. From the X-ray diffraction analysis showed the presence of additional compatibilizer AM-g-PP and additional crumb rubber will increase the crystallization composites, but no visible change in position so as not to affect the pattern of PP. Composite materials by using compatibilizer AM-g-KA has a low degree of crystallinity compared to the level of crystallinity of PP, this is because the addition of AM-g-KA can decrease the regularity of the crystal structure that makes the process of crystallization to be disrupted. The degree of crystallization of the composite (Xcom) using compatibilizer AM-g-PP is 7.3891 A and a composite that uses compatibilizer AM-g-KA is a 7.2371 A . From the results of thermal analysis of composite PP / Compound SIR-20/crumb rubber / AM-g-PP showed the melting point of each composition of 160.20 ° C; 159.98 ° C, and 161.35 ° C is close to the melting point of polypropylene. Thermal analysis of composites PP / Compound SIR-20/crumb rubber / AM-g-KA on the composition of the c 30% rumb rubber and 40% respectively showed the existence of two melting point is at a temperature of 162.26 ° C and at a temperature of 202.33 ° C , 161.44 and 220.19 oC.
Keywords: PP, Natural Rubber SIR-20, crumb rubber, AM-g-PP, AM-g-KA, FTIR,
DAFTAR ISI
2.1.Karet Alam (Karet Alam,KA) 9
2.1.1. Sifat –Sifat Karet Alam. 12
2.1.2. Kompon Karet 13
2.2.1. Serbuk Ban Bekas (Crumb Rubber) 19
2.2.2. Proses Pemotongan Dan Penghalusan 22 2.2.3. Devulkanisasi Karet Alam dan Karet Ban Bekas 23
2.2.4. Aktivasi Permukaan 25
2.2.4.1.Pembentukan Kopolimer Grafting. 25
2.2.4.2.Proses Reaksi Grafting 27
2.3. Pencampuran Polimer (Polymer Blends/Composite) 29
2.3.1.Kopolimerisasi 29
2.3.2.Blending 32
2.4.Termoplastik Elastomer ( TPE). 34
2.4.2.Kompatibilisasi 39 2.4.2.1.Penambahan Blok Non-Reaktif dan
Graf Kopolimer 41
2.4.2.2.Penambahan Blok Reaktif dan
Kopolimer Cangkok 42
2.4.3.Anhidrida Maleated Grafted Polipropilena
(AM- g- PP) 43
2.4.4.Anhidrida Maleat Grafted Karet Alam (AM-g-KA). 45
2.4.5.Maleat Anhidrida 47
2.6.2.2. Sifat-sifat Pengembangan (Swelling) 62
2.6.3. Analisis Termal 63
2.6.3.1. Stabilitas Termal 63
2.6.3.2. Differential Scanning Calorimetry ( DSC). 64 2.6.4. Scanning Elektron Microscopy (SEM). 66
2.6.5. XRD (X-ray Difraction). 68
BAB 3: METODE PENELITIAN 70
3.1. Tempat Penelitian 70
3.2. Alat Dan Bahan 70
3.3. Penelitian 72
3.3.1. Proses Pembuatan Bahan Kompatibiliser
AM-g-KA 72
3.4.1. Uji Sinar Infra Merah Fourier (FTIR) 81
3.4.2. Pengujian Kekuatan Tarik 81
3.4.3 .Kekuatan Impak 83
3.4.4. Pengujian Kekerasan (Ketangguhan). 84 3.4.5. Pengujian Kekuatan Sobek.(Tear test) (Oli resistance
3.4.6. Uji Pembengkakan /Uji Ketahanan Minyak 85 3.4.7. Analisa Scanning Electron Microscope SEM. 85
3.4.8. X-Ray diffractometry (XRD) 86
3.4.9. Analisa Differential Scanning Calorimentry DSC 87
BAB 4: HASIL DAN PEMBAHASAN 89
4.1. Analisis Spektra FTIR. 89
4.2. Analisis Pembuatan Kompon 92
4.3. Pengaruh Penambahan Serbuk Ban Bekas pada
Komposit Polipropilena dan Kompon SIR-20. 93
4.3.1. Sifat Kekuatan Tarik. 94
4.3.1.1.Sifat Kekuatan Tarik Komposit PP /
4.3.2. Sifat Perpanjangan Putus. 99
4.3.2.1.Sifat Perpanjangan Putus Komposit PP/ Kompon SIR-20 / Serbuk Ban Bekas
Dengan Kompatibiliser AM- g-PP 99 4.3.2.2.Sifat Perpanjangan Putus Komposit PP /
Kompon SIR-20 / Serbuk Ban Bekas 4.3.4. Sifat Kekuatan Sobek.(Tear Test). 106
4.3.5. Sifat Kekerasan. 110 4.3.5.1.Sifat Kekerasan Komposit PP /
Kompon SIR-20 / Serbuk Ban Bekas
dengan AM-g-PP sebagai bahan
kompatibiliser 110
4.3.5.2.Sifat Kekerasan Komposit PP / Kompon SIR-20 /Serbuk Bekas dengan AM-g-KA
sebagai bahan kompatibiliser. 112
4.3.6.Sifat Kekuatan Impak. 115
4.3.6.1.Sifat Kekuatan Impak Komposit PP / Kompon SIR- 20 /Serbuk Ban Bekas
dengan AM-g-PP sebagai bahan kompatibiliser 115 4.3.6.2.SifatKekuatan Impak Komposit
PP/Kompon SIR- 20/Serbuk Ban Bekas dengan AM-g-KA sebagai bahan
kompatibiliser. 117
4.3.7.Sifat Pengembangan (Swelling) 121
4.3.7.1.Sifat Pembengkakan Komposit PP/
Ban Bekas dengan AM-g-KA sebagai kompatibiliser 130
4.5. Difraksi Sinar –X (XRD) 131
4.5.1.Uji XRD Komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk Ban
Bekas dengan AM-g-PP sebagai bahan kompatibiliser. 131 4.5.2.Uji XRD Komposit PP/Kompon SIR-20/ Serbuk Ban
Bekas dengan AM-g-KA sebagai bahan kompatibiliser 139
4.6. Analisis Termal. 146
4.6.1.AnalisisTermal Komposit PP/Kompon SIR-20/ Serbuk
Ban Bekas dengan AM-g-PP sebagai kompatibiliser. 147 4.6.2.Analisis Termal Komposit PP/Kompon SIR-20/
Serbuk Ban Bekas dengan AM-g-KA sebagai
kompatibiliser. 150
BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN 154
5.1.Kesimpulan 154
DAFTAR PUSTAKA 156
DAFTAR TABEL
Tabel Judul Halaman
2.1 Komposisi Karet Alam 13
2.2 Bahan –bahan dalam ban 18
2.3 Komposisi ban di Eropah 19
2.4 Beberapa metode devulkanisasi 24
2.5 Sifat-sifat maleat anhidrida 46
3.1 Komposisi AM-g-KA 69
3.2 Formulasi Kompon Karet Dengan Two Roll Mixing Mill. 70 3.3 Waktu pencampuran material untuk pembuatan kompon karet menggunakan Two Roll Mill 71
3.4 Komposisi Bahan Campuran 72
3.5 Proses pencampuran pada internal mixer 74
4.1 Identifikasi FTIR Maleat Anhidrida, Karet Alam (Natural Rubber) dan Campuran Maleat Anhidrida Naturral Rubber. 85 4.2 Test tensile dan elongation untuk rubber skirt sample
reference no NC/0399/BPTK/X/10 88
4.3 Data karakterisasi komposit PP / Serbuk Ban Bekas
/Kompon SIR-20/AM-g-PP 90
4.4 Data sifat mekanis komposit PP / Kompon SIR-20/Serbuk
ban bekas /AM-g-KA 92
4.5 Kekuatan Sobek Komposit PP / Kompon SIR-20/Serbuk Ban Bekas dengan AM-g-PP sebagai kompatibiliser 102 4.6 Kekuatan Sobek Komposit PP/ Kompon SIR-20/ Serbuk Ban Bekas dengan AM-g-KA sebagai kompatibiliser 103 4.7 Kekerasan komposit PP / Kompon SIR-20 / Serbuk Ban
Bekas/AM-g-PP 106 4.8 Kekerasan Komposit PP / Kompon SIR-20/Serbuk Ban
Bekas/AM-g-KA 107 4.9 Kekuatan Impak komposit PP/Kompon SIR-20 /Serbuk Ban Bekas dengan AM-g-PP sebagai kompatibiliser 111 4.10 Kekuatan Impak komposit PP/Kompon SIR-20 /Serbuk
Ban Bekas dengan AM-g-KA sebagai kompatibiliser 113 4.11 Data Sifat Pembengkakan .(Swelling) Komposit PP /
Kompon SIR-20 / Serbuk Ban Bekas dengan AM-g-PP sebagai bahan kompatibiliser 116 4.12 Data XRD komposit PP / Kompon SIR-20 / Serbuk Ban
Bekas 60 mesh / AM-g-PP dengan komposisi serbuk ban bekas 30% 127 4.13 Data XRD komposit PP / Kompon SIR-20/ Serbuk Ban
bekas 40%
128 4.14 Data XRD komposit PP / Kompon SIR-20/ Serbuk Ban
Bekas 60 mesh /AM-g-PP dengan komposisi serbuk ban bekas 50%
130 4.15 Data XRD komposit PP / Kompon SIR-20 / Serbuk Ban
Bekas 60 mesh /AM-g-KA dengan komposisi serbuk ban
bekas 30% 134 4.16 Data XRD komposit PP / Kompon SIR-20/Serbuk Ban
Bekas 60 mesh / AM-g-KA dengan komposisi serbuk ban bekas 40% 134 4.17 Data XRD komposit PP / Kompon SIR-20/Serbuk Ban
Bekas 60 mesh / AM-g-KA dengan komposisi serbuk ban bekas 50% 137 4.18 Derajat kristalisasi (Xkom) komposit PP/Kompon SIR-20/
DAFTAR GAMBAR
2.26 Spesimen Uji Tarik dan Perilaku PolimerThermoplastik
pada saat mengalami pembebanan di Mesin Uji Tarik 51
2.36 Dalam SEM berkas elektron berenergi tinggi mengenai
2.37 Proses terjadinya difraksi sinar-X 65 3.7 Peralatan cetak tekan panas dan cetak tekan dingin
(LIPI Bandung) 75
3.8 Sampel yang telah mengalami tekanan panas dan
tekanan dingin 75
3.9 Alat pemotong dumbel (LIPI Bandung) 76
3.10 Sampel uji tarik sesuai dengan JIS K 6781 78 3.11 Universal Testing Machanic model Laryee Universal
Testing Mechine WDW-10 78
4.3 Hasil Spektra Maleat Anhidrida Grafting Karet
Alam dengan Maleat Anhidrida 6 phr 87 4.4 Spektra infra red dari karet alam dan maleat
anhidrida karet alam dengan maleat anhidrida 10 phr 88 4.5 Mekanisme reaksi yang terjadi dari maleat anhidrida
dan karet alam
4.6 Kompon Karet SIR-20 89
4.7 Grafik antara kekuatan tarik komposit PP/Kompon SIR-20/serbuk ban bekas terhadap komposisi Serbuk Ban Bekas 60 mesh dan 1mm dengan kompatibiliser AM-g-PP yang diproses pada suhu 180oC,60 rpm
,10 menit. 91 4.8 Grafik antara kekuatan tarik komposit PP/Kompon
SIR-20/serbuk ban bekas terhadap komposisi Serbuk Ban Bekas 60 mesh dan1mm dengan kompatibiliser AM-g-KA yang diproses pada suhu 180oC,60 rpm,
10 menit. 93 4.9 Grafik antara Kekuatan Tarik komposit PP/Kompon
Ban Bekas 60 mesh dengan membandingkan
kompatibiliser AM-g-PP dan AM-g-KA yang diproses pada suhu 180oC, 60 rpm,10 menit. 94 4.10 Grafik antara Kekuatan Tarik komposit PP/Kompon
SIR-20/serbuk ban bekas terhadap Komposisi Serbuk Ban Bekas 1mm dengan membandingkan
kompatibiliser AM-g-PP danAM-g-KA yang diproses
4.18 Grafik Modulus Young komposit PP / Kompon 4.19 Grafik kekuatan sobek komposit PP/Kompon SIR-20
/serbuk ban bekas terhadap komposisi serbuk ban bekas 60 mesh dan 1mm dengan kompatibiliser AM-g-PP yang diproses pada suhu 180oC, 60 rpm,
10 menit. 103 4.20 Grafik kekuatan sobek komposit PP/Kompon SIR-20 /serbuk ban bekas terhadap komposisi serbuk ban bekas 60 mesh dan 1mm dengan kompatibiliser AM-g-KA yang diproses pada suhu 180oC, 60 rpm,
10 menit. 104 4.21 Grafik kekuatan sobek komposit PP/Kompon SIR-20 / serbuk ban bekas terhadap komposisi serbuk ban bekas 60mesh membandingkan kompatibiliser AM-g-PP dengan AM-g-KA yang diproses pada suhu 180oC,
60 rpm,10 menit. 105 4.22 Grafik kekuatan sobek komposit PP/Kompon SIR-20 / Serbuk ban bekas terhadap komposisi serbuk ban bekas 1mm membandingkan kompatibiliser AM-g-PP dengan AM-g-KAyang diproses pada suhu 180oC,
60 rpm,10 menit. 105 4.23 Grafik kekerasan komposit PP/Kompon SIR-20 /
serbuk ban bekas terhadap komposisi serbuk ban bekas 60 mesh dan1mm dengan menggunakan kompatibiliser AM-g-PP yang diproses pada suhu
180oC, 60 rpm,10 menit. 107 4.24 Grafik kekerasan komposit PP/Kompon SIR-20 /
serbuk ban bekas terhadap komposisi serbuk ban bekas 60 mesh dan1mm dengan menggunakan kompatibiliser AM-g-KA yang diprosespada suhu
180oC, 60 rpm,10 menit. 108 4.25 Grafik kekerasan komposit PP/Kompon SIR-20 /
serbuk ban bekas terhadap komposisi Serbuk ban bekas 60 mesh dengan membandingkan kompatibiliser AM-g-PP dengan AM-g-KA yang diproses pada suhu
180oC, 60 rpm,10 menit. 109 4.26 Grafik kekerasan komposit PP/Kompon SIR-20 /
serbuk ban bekas terhadap komposisi Serbuk ban bekas 1mm dengan membandingkan kompatibiliser AM-g-PP dengan AM-g-KA yang diproses pada suhu
4.27 Grafik kekuatan impak komposit PP/Kompon SIR-20/ Serbuk ban bekas terhadap komposisi serbuk ban
bekas 60 mesh dan 1mm dengan menggunakan AM-g-PP yang diproses pada suhu 180oC,
60 rpm,10 menit. 112 4.28 Grafik kekuatan impak komposit PP/Kompon
SIR-20/serbuk ban bekas terhadap komposisi serbuk ban bekas 60 mesh dan1mm dengan menggunakan AM-g-KA yang diproses pada suhu 180oC, 60 rpm
,10 menit. 113 4.29 Grafik kekuatan impak komposit PP/Kompon
SIR-20/Serbuk ban bekas terhadap komposisi serbuk ban bekas ukuran 60 mesh dengan membandingkan kompatibiliser AM-g-PP dengan AM-g-KA yang
diproses pada suhu 180oC, 60 rpm, 10 menit. 114 4.30 Grafik kekuatan impak komposit PP/Kompon
kompatibiliser AM-g-PP yang diproses pada suhu 4.42 Morfologi permukaan putus komposit PP / Kompon
SIR-20 / Serbuk ban bekas 60 mesh / AM-g-PP pada komposisi 30% dengan perbesaran500 kali yang
diproses pada suhu180oC, 60 rpm,10 menit . 123 4.43 Morfologi permukaan putus komposit PP/Kompon
SIR-20 / Serbuk ban bekas 60 mesh / AM-g-PP pada komposisi 40% dengan perbesaran 500 kali
yang diproses pada suhu180oC, 60 rpm,10 menit. 124 4.44 Morfologi permukaan putus komposit PP/Kompon
SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh/AM-g-KA pada komposisi 30% dengan perbesaran 500 kali yang
diproses pada suhu180oC, 60 rpm,10 menit 125 4.45 Pola difraksi Polipropilena. 126 4.46 Pola Difraksi komposit PP/KomponSIR-20/ Serbuk
Ban Bekas 60 mesh pada komposisi 30% yang
diproses pada suhu180oC, 60 rpm,10 menit . 127 4.47 Pola Difraksi komposit PP/KomponSIR-20/Serbuk
Ban Bekas 60 mesh dan PP,komposisi serbuk ban bekas 30% yang diproses pada suhu180oC, 60 rpm,
10 menit . 128 4.48 Pola Difraksi komposit PP/KomponSIR-20/Serbuk
Ban Bekas 60 mesh pada komposisi serbuk ban bekas 40%yang diproses pada suhu180oC,60 rpm, 10menit. 129 4.49 Pola Difraksi komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk Ban
Bekas 60 mesh dan PP , komposisi serbuk ban bekas
40% yang diproses pada suhu180oC, 60 rpm,10 menit . 130 4.50 Pola Difraksi komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk Ban
yang diproses pada suhu180oC, 60 rpm,10 menit . 131 4.51 Pola Difraksi komposit PP/KomponSIR-20/Serbuk Ban
Bekas 60 mesh dan PP , komposisi serbuk ban bekas
50% yang diproses pada suhu180oC, 60 rpm,10 menit. 131 4.52 Pola Difraksi komposit PP/KomponSIR-20/Serbuk Ban
Bekas 60 mesh pada komposisi 30% , 40% dan 50%
berat yang diproses pada suhu180oC, 60 rpm,10 menit . 132 4.53 Pola Difraksi komposit PP/KomponSIR-20/Serbuk Ban
Bekas 60 mesh pada komposisi 30% , 40% dan 50% berat dan PP yang diproses pada suhu180oC, 60 rpm,
10 menit . 133 4.54 Pola Difraksi komposit PP/KomponSIR-20/Serbuk Ban
Bekas 60 mesh pada komposisi serbuk ban bekas30% Dengan kompatibiliser AM-g-KA yang diprosespada
suhu180oC, 60 rpm,10 menit . 135 4.55 Pola Difraksi komposit PP/KomponSIR-20/Serbuk Ban Bekas 60 mesh dan PP pada komposisi serbuk ban
bekas 30% dengan kompatibiliser AM-g-KA yang diproses pada suhu180oC, 60 rpm,10 menit . 135 4.56 Pola Difraksi komposit PP/KomponSIR-20/Serbuk Ban Bekas 60 mesh pada komposisi 40% yang diproses
pada suhu180oC, 60 rpm,10 menit . 136 4.57 Pola Difraksi komposit PP/KomponSIR-20/Serbuk Ban Bekas 60 mesh dan PP pada komposisi serbuk ban
bekas 40% dengan kompatibiliser AM-g-KA yang diproses pada suhu180oC, 60 rpm,10 menit . 136 4.58 Pola Difraksi komposit PP/KomponSIR-20/Serbuk Ban Bekas 60 mesh pada komposisi 50% berat yang
diproses pada suhu180oC, 60 rpm,10 menit . 137. 4.59 Pola Difraksi komposit PP/KomponSIR-20/Serbuk Ban Bekas 60 mesh dan PP pada komposisi 50% berat
yang diproses pada suhu180oC, 60 rpm,10 menit . 138 4.60 Pola Difraksi komposit PP/KomponSIR-20/Serbuk Ban Bekas 60 mesh pada komposisi 30% , 40% dan 50%
berat yang diproses pada suhu 180oC,60 rpm, 10 menit . 138 4.61 Pola Difraksi komposit PP/KomponSIR-20/Serbuk Ban Bekas 60 mesh pada komposisi 30% ,40% dan 50% berat dan PP yang diproses pada suhu180oC,60 rpm, 10 menit .139 4.62 Analisis Termal DSC PP/ Kompon SIR-20/ AM-g-PP
4.65 Analisa panas DSC komposit PP/Kompon SIR-20/ Serbuk Ban Bekas (50% berat) / AM-g-PP yang
diproses pada suhu180oC, 60 rpm,10 menit . 143 4.66 Analisa panas DSC komposit PP/Kompon SIR-20/
Serbuk ban bekas (30%,40,%,50 % berat) /AM-g-PP yang diproses pada suhu 180oC, 60 rpm,10 menit . 143 4.67 Analisa panas DSC komposit PP /Kompon SIR-20/
Serbuk Ban Bekas (30 % berat) / AM-g-KA yang
diproses pada suhu 80oC , 60 rpm , 10 menit . 144 4.68 Analisa DSC komposit PP / Kompon SIR-20 / Serbuk Ban Bekas (40% berat) /AM-g-KA yang diproses pada suhu180oC, 60 rpm,10 menit . 145 4.69 Analisa DSC komposit PP / Kompon SIR-20/ Serbuk ban bekas (50% berat) / AM-g-KA yang diproses pada
suhu180oC, 60 rpm,10 menit . 146 4.70 Analisa DSC komposit PP / Kompon SIR-20/Serbuk
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Judul Halaman
1.Hasil Karakterisasi FTIR 164
1.1.Hasil Spektra FTIR Anhidrida Maleat 166
1.2.Hasil Spektra FTIR Karet Alam 166
1.3.Hasil Spektra Anhidrida Maleat –grafted-Karet
Alam 167
2.Data hasil karakrerisasi kompon SIR 20 . 168
3.Hasil Karakterisasi Sifat Mekanis Komposit. 169 3.1.Hasil Karakterisasi tegangan –regangan 169
3.2.Hasil Karakterisasi Uji Sobek 173
3.2.1. Grafik dan data kekuatan sobek komposit PP/ Kompon SIR- 20/Serbuk ban bekas 60 mesh
/AM-g-PP pada komposisi serbuk ban bekas 30 174 3.2.2. Grafik dan data kekuatan sobek komposit PP/
Kompon SIR- 20/Serbuk ban bekas 60 mesh /
AM-g-PP pada komposisi Serbuk ban bekas 40 175 3.2.3. Grafik dan data kekuatan sobek komposit PP/
Kompon SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh /
AM-g-PP pada komposisi serbuk ban bekas 50 176 3.2.4. Grafik dan data kekuatan sobek komposit PP/
Kompon SIR-20/Serbuk ban bekas 1mm /
AM-g-PP pada komposisi serbuk ban bekas 30 %. 177 3.2.5. Grafik dan data kekuatan sobek komposit PP/
Kompon SIR-20/Serbuk ban bekas 1mm /
AM-g-PP pada komposisi Serbuk ban bekas 40 % 178 3.2.6. Grafik dan data kekuatan sobek komposit PP/
Kompon SIR- 20/Serbuk ban bekas 1mm /
AM-g-PP pada komposisi Serbuk ban bekas 50 %. 179 3.2.7. Grafik dan data kekuatan sobek komposit PP/
Kompon SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh /
AM-g-KA pada komposisi serbuk ban bekas 30 % 180 3.2.8. Grafik dan data kekuatan sobek komposit PP/
Kompon SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh /
AM-g-KA pada komposisi Serbuk ban bekas 40 181 3.2.9. Grafik dan data kekuatan sobek komposit PP/
Kompon SIR- 20/Serbuk ban bekas 60 mesh /
AM-g-KA pada komposisi Serbuk ban bekas 50 % 182 3.2.10.Grafik dan data kekuatan sobek komposit PP/
Kompon SIR-20/Serbuk ban bekas 1mm /
AM-g-KA pada komposisi serbuk ban bekas 30 % 183 3.2.11.Grafik dan data kekuatan sobek komposit PP/
AM-g-KA pada komposisi serbuk ban bekas 40 %. 184 3.2.12.Grafik dan data kekuatan sobek komposit PP/
Kompon SIR- 20/Serbuk ban bekas 1mm /
AM-g-KA pada komposisi serbuk ban bekas 50 % 185 4.Hasil Analisa XRD Komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk ban
bekas dengan penambahan kompatibiliser AM-g-PP dan
AM-g-KA. 186
4.1. Hasil Analisa XRD Komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh / AM-g-PP dengan komposisi serbuk
ban bekas 30 %wt 186
4.2. Hasil Analisa XRD Komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh / AM-g-PP dengan komposisi serbuk
ban bekas 40 % 187
4.3.Hasil Analisa XRD Komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh / AM-g-PP dengan komposisi serbuk
ban bekas 50 % wt 188
4.4.Hasil Analisa XRD Komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh / AM-g-KA dengan komposisi serbuk
ban bekas 30 %wt 189
4.5. Hasil Analisa XRD Komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh / AM-g-KA dengan komposisi serbuk
ban bekas 40 %wt 190
4.6. Hasil Analisa XRD Komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh / AM-g-KA dengan komposisi serbuk
ban bekas 50 %wt 191
5.Hasil Analisis Termal Komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk ban
bekas dengan menggunakan kompatibiliser AM-g-PP dan AM-g-KA. 192 5.1.Kurva termogram analisis DSC komposit PP/Kompon
SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh /AM-g-PP pada
komposisi serbuk ban bekas 30 %wt. 194 5.2.Kurva termogram analisis DSC komposit PP/Kompon
SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh /AM-g-PP pada
komposisi serbuk ban bekas 40 %wt. 194
5.3.Kurva termogram analisis DSC komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh /AM-g-PP pada
komposisi serbuk ban bekas 40 %wt. 195
5.4.Kurva termogram analisis DSC komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh /AM-g-KA pada
komposisi serbuk ban bekas 30 %wt 195
5.5.Kurva termogram analisis DSC komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh /AM-g-KA pada
komposisi serbuk ban bekas 40 %wt. 196 5.6.Kurva termogram analisis DSC komposit PP/Kompon
SIR-20/Serbuk ban bekas 60 mesh /AM-g-KA pada
DAFTAR SINGKATAN ABS : Acrylonitrile Butadiene Styrene AM-g-KA : Anhidrida Maleat grafted Karet Alam AM-g-PP : Anhidrida Maleat grafted Polipropilena ASTM : American Standard Testing Materials BHT : Butilated Hidroksi Toluen
DSC : Diffrential Scanning Calorimetry DTA : Diffrential Thermal Analisys
DTBPIB : Di(Tert-butyl peroxy isopropyl benzene EKA : Epoksidasi Karet Alam
EPA : Enviromental Protection Agency EPC : Ethylene Propylene Copolimer. EPDM : Etylene Propylene Diene Monomer.
EPDM-g-MA : Etylene Propylene Diene Monomer grafted Maleat Anhidride EPR : Etilene Propylene Rubber
FTIR : Fourier Transform Infra Red GMA : Glycidyl Methacrylate GTR : Ground Tire Rubber
H : Hidrogen
HDPE :Hight Density Polyetilene HVA-2 : N,N-m-Phenilenebismaleimide ICP : Impact Copolimer
IPPD : N-Isopropyl-N-Phenyl-p-Phenylenediamine ITB : Institut Teknologi Bandung
JIS : Japan Industrial Standard
KA : Karet Alam
KAMA : Karet Alam Maleat Anhidrida LDPE : Low Density Polyetilene
LIPI : Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia MA : Maleat Anhidrida.
MAKA : Maleat Anhidrida Karet Alam MBT : Marcapto Benzhoathizole
MBTS : Marcapto Benzhoathizole Disulfida MFI : Melt Flow Indeks
MFR : Melt Flow Rate MKA : Maleat Karet Alam . MPa : Mega Pascal
PA6 : Polyamide
PBN : Phenil-Beta-Naphthyl Amine PE : Polyethylene. SEBS : Stirene Etilene Butadiene Stirene
SEBS-g-MA : Stirene Etilene Butadiene Stirene grafted Maleate Anhidride SEI : Secondary Electron Image
SEM : Scanning Electron Microscopy SIR : Standar Indonesia Rubber. SNI : Standar Nasional Indonesia TEO : Termoplastik Elastomer Olefin. Tg : Transisi Gelas
TiO2 : Titanium Dioksida Tm : Temperature Melting TOR : Trans Polioktilena Rubber. TPE : Termoplastik Elastomer. TPEs : Termoplastik Elastomer TPVs : Termoplastik Vulkanisir. TMTD : Tetra Metil Thiura Disulfarat UNIMED : Universitas Negeri Medan USU : Universitas Sumatera Utara UV : Ultra Violet.
ABSTRAK
Telah dilakukan pembuatan bahan termoplastik elastomer (TPE) berbasis polipropilena (PP),Kompon SIR-20,serbuk ban bekas dengan menggunakan bahan kompatibiliser anhidrida maleat grafted polipropilena (AM-g-PP) dan anhidrida maleat grafted karet alam (AM-g-KA) .Preparasi dilakukan dalam beberapa tahap yaitu : pertama preparasi anhidrida maleat grafted karet alam dengan penambahan dicumil peroksida sebagai bahan inisiator dan menggunakan peralatan internal mixer .Kedua, dilakukan pembuatan kompon SIR-20 yang dilakukan selama 23 menit dengan peralatan two roll
mixing mill ,dengan bahan karet SIR -20 dicampur dengan bahan antioksidan , sulfur , antidegrand , carbon black dan aktivator.Tahap ke tiga ialah pembuatan komposit yang
dilakukan dengan cara mencampurkan polipropilena ,kompon SIR-20 ,serbuk ban bekas dengan AM-g-PP dan AM-g-KA sebagai bahan kompatibiliser dan penambahan
dicumil peroksida (DCP) dalam internal mixer laboplastomill dengan suhu 180 0C , laju
60 rpm selama 10 menit ,komposisi kompon SIR -20 dan PP (70/30 ), AM-g-PP (5)% wt ,serbuk ban bekas untuk setiap ukuran 30%,40%,50% wt dan DCP 2% wt .Hasil komposit dari internal Mixer dalam bentuk granular dilakukan cetak tekan panas dan tekan dingin selama 10 menit , kemudian dibuat spesimen untuk masing-masing sampel pengujian sesuai dengan ukuran standar ASTM dan JIS K 6781. Hasil grafting dikarakterisasi dengan FTIR , kompon dikarakterisasi kekuatan tarik,kekerasan . Hasil spesimen komposit dilakukan karakterisasi yakni sifat mekanik (Kekuatan tarik, Perpanjangan putus , Modulus Young’s,Kekuatan Sobek,Kekerasan ,Kekuatan Impak ,Pengembangan ) , analisis morfologi dengan SEM , analisis XRD dan analisis termal dengan DSC . Dari hasil FTIR menunjukan karet alam berinteraksi dengan baik terhadap anhidrida maleat. Dari hasil karakterisasi diperoleh bahwa sifat mekanis bahan dipengaruhi oleh komposisi,ukuran bahan pengisi dan bahan kompatibiliser yang digunakan.Dengan penambahan komposisi bahan pengisi akan meningkatkan sifat mekanis komposit .Semakin kecil ukuran bahan pengisi maka terjadi interaksi antar muka yang baik antara bahan pengisi dan matrik sehingga diperoleh sifat mekanis yang baik. Dari hasil analisis morfologi dengan ukuran serbuk ban bekas 60 mesh ,komposisi 40% dan kompatibiliser AM-g-PP lebih baik dari pada AM-g-KA. Dari analisis difraksi sinar-X menunjukkan dengan adanya penambahan kompatibiliser AM-g-PP dan penambahan serbuk ban bekas akan meningkatkan kristalisasi komposit, namun tidak terlihat perubahan posisi sehingga tidak mempengaruhi pola PP. Komposit dengan menggunakan bahan kompatibiliser AM-g-KA mempunyai derajat kristalinitas yang rendah dibandingkan dengan tingkat kristalinitas dari PP,hal ini disebabkan karena penambahan AM-g-KA dapat menurunkan keteraturan susunan kristal yang membuat proses kristalisasi menjadi terganggu. Derajat kristalisasi komposit (Xkom) dengan
menggunakan kompatibiliser AM-g-PP adalah 7,3891Ao dan dengan komposit yang
menggunakan kompatibiliser AM-g-KA adalah 7,2371Ao.. Dari hasil analisis termal
komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk Ban Bekas/AM-g-PP menunjukkan titik leleh
masing- masing komposisi 160,20 oC ;159,98oC ; dan 161,35 oC yang mendekati titik
leleh polipropilena. Analisis termal komposit PP/Kompon SIR-20/Serbuk Ban Bekas/AM-g-KA pada komposisi serbuk ban bekas 30% dan 40% masing –masing
menunjukkan adanya dua titik leleh yaitu pada suhu 162,26 oC dan pada suhu 202,33oC,
161,44oC dan 220,19oC .
Kata Kunci : PP,Karet Alam SIR-20,Serbuk Ban Bekas,AM-g-PP,AM-g-
ABSTRACT
Has been conducted by making material thermoplastic elastomer (TPE) based on polypropylene (PP), SIR-20 Compound, crumb rubber by using materials of maleic anhydride grafted polypropylene compatibilizer (AM-g-PP) and maleic anhydride grafted natural rubber (AM-g-KA ) preparation was done in several stages: first the preparation of maleic anhydride grafted natural rubber with the addition of dicumil peroxide as an initiator of materials and using the internal mixer equipment. Second, preparation of compound SIR-20 which performed for 23 minutes with two roll mixing mill equipment, with SIR -20 rubber material mixed with antioxidants, sulfur, antidegrand, carbon black and activator.Fase into three composite preparation is done by mixing polypropylene, SIR-20 compound, the crumb rubber with AM-g-PP and AM-g -KA as the material compatibilizer and the addition dicumil peroxide (DCP) in an internal mixer with a
temperature of 180 0C laboplastomill, the rate of 60 rpm for 10 minutes, the composition
of the compound SIR -20 and PP (70/30), AM-g-PP (5)% wt, crumb rubber for every size of 30%, 40%, 50% wt and DCP 2% wt. Composites results from the internal mixer in a granular form of printing press made hot and cold tap for 10 minutes, then made specimens for each sample testing in accordance with ASTM and JIS standard size K 6781. The results of grafting were characterized by FTIR, compound characterized tensile strength, hardness. The results of the characterization of the specimens made of composite mechanical properties (tensile strength, elongation of break, Young's Modulus, Tear Strength, Hardness, Impact Strength, Swelling), morphological analysis by SEM, XRD analysis and thermal analysis by DSC. From the FTIR results showed good natural rubber to interact with maleic anhydride. From the results obtained that characterize the mechanical properties of materials are influenced by the composition, size and filler materials.With compatibilizer the addition of filler material composition will improve the mechanical properties of composites. The smaller the size of the filler material then there is a good interfacial interaction between fillers and matrix so that good mechanical properties obtained. From the results of morphological analysis with crumb rubber size 60 mesh, the composition of 40% and compatibilizer AM-g-PP is better than AM-g-KA. From the X-ray diffraction analysis showed the presence of additional compatibilizer AM-g-PP and additional crumb rubber will increase the crystallization composites, but no visible change in position so as not to affect the pattern of PP. Composite materials by using compatibilizer AM-g-KA has a low degree of crystallinity compared to the level of crystallinity of PP, this is because the addition of AM-g-KA can decrease the regularity of the crystal structure that makes the process of crystallization to be disrupted. The degree of crystallization of the composite (Xcom) using compatibilizer AM-g-PP is 7.3891 A and a composite that uses compatibilizer AM-g-KA is a 7.2371 A . From the results of thermal analysis of composite PP / Compound SIR-20/crumb rubber / AM-g-PP showed the melting point of each composition of 160.20 ° C; 159.98 ° C, and 161.35 ° C is close to the melting point of polypropylene. Thermal analysis of composites PP / Compound SIR-20/crumb rubber / AM-g-KA on the composition of the c 30% rumb rubber and 40% respectively showed the existence of two melting point is at a temperature of 162.26 ° C and at a temperature of 202.33 ° C , 161.44 and 220.19 oC.
Keywords: PP, Natural Rubber SIR-20, crumb rubber, AM-g-PP, AM-g-KA, FTIR,
BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang .
Sekitar enam ribu ton ban bekas dihasilkan setiap tahun di Eropah
,Amerika dan Jepang Hal ini akan terus meningkat sejalan dengan meningkatnya
industri otomotif dunia .Upaya pemusnahan dengan cara pembakaran yang biasa
dilakukan ternyata menghasilkan dampak polusi yang berbahaya karena
berpengaruh buruk pada kesehatan manusia.(M.Juma ,2006) . Ban-ban bekas
tentunya akan mencemari lingkungan sekitarnya mengingat ban bekas tidak dapat
terurai dengan mudah secara biologis. Oleh karena itu,perlu dilakukan suatu usaha
yang serius untuk menangani dan mengolah limbah ban bekas tersebut agar tidak
menimbulkan masalah terhadap lingkungan. Ada dua cara utama yang dapat
dilakukan terhadap ban-ban bekas yakni : mendaur ulang dan menggunakan
kembali karet ban bekas serta mereklamasi bahan baku karet ( Zhao Shulan
,2009).
Daur ulang ban bekas membutuhkan teknik khusus karena ban bekas
adalah bahan termoset, yang tidak dapat diolah kembali seperti
termoplastik. Pengolahan ban bekas menjadi serbuk ban bekas adalah salah satu
teknik menarik untuk pemanfaatan ban-ban bekas. Salah satu cara yang
menjanjikan dalam 'mendaur ulang' serbuk ban bekas adalah dengan
mencampurkan ke dalam bahan termoplastik untuk mendapatkan bahan
termoplastik elastomer (TPE) dan pilihan sempurna untuk termoplastik adalah
polipropilena (PP) (Shu Ling Zhang,2010). Namun, pendekatan ini mempunyai
keterbatasan karena sifat yang tidak memadai dari campuran yang dihasilkan,
bahkan pada kadar karet rendah. Alasan utama adalah kesulitan dalam
kompatibilisasi dari dua bahan yang berbeda, khususnya jika salah satu komponen
terjadi ikatan silang. Kualitas campuran tergantung pada tingkat pemisahan fasa
dan ukuran partikel dari fasa terdispersi. Ketidaksesuaian yang besar dari kedua
bahan menghasilkan sifat mekanik rendah. Teknik kompatibilisasi sering
digunakan untuk meningkatkan kualitas campuran dan meningkatkan sifat
seperti Stirene-Butadiena-Rubber (SBR), polybutadiena, dan Etylene
Propylene-Diene-Rubber (EPDM). Jenis plastik yang banyak digunakan untuk membuat TPE
antara lain: Polyethylene (PE), Polyvinylchloride (PVC), dan Polypropylene (PP)
(Nakason, 2006).
Elastomer mempunyai sifat elastis tetapi tak lunak dengan panas
sedangkan termoplastik seperti PP (Polypropylene),mempunyai sifat keras dan
bisa dilunakkan dengan panas. Dengan dilakukan blending elastomer-termoplastik
kedua bahan tersebut akan saling berikat silang (cross-linking) yang akan
menghasilkan produk yang memiliki paduan sifat keduanya yaitu elastis dan bisa
lunak dengan panas.
Polipropilena merupakan jenis bahan baku plastik yang ringan, densitas
0,90 – 0,92, memiliki kekerasan dan kerapuhan yang paling tinggi dan bersifat
kurang stabil terhadap panas dikarenakan adanya hidrogen tersier. Polipropilena
mempunyai sifat kristalinitasnya yang tinggi menyebabkan daya regangannya
tinggi, kaku dan keras. (Alamika, S, 1983),agar polipropilena tidak keras dan
rapuh maka ditambahkan karet alam atau serbuk ban bekas sebagai filler.
Masalah utama dalam pengembangan campuran polimer adalah menaksir nilai
pencampuran (miscibility). Campuran polimer yang tidak dapat menyatu
(immiscible) disebabkan oleh karena lemahnya kekuatan tarik pada batas fasa,
yang bisa menimbulkan pemisahan fasa (Nakason, 2006).
Penambahan bahan pengisi seperti serbuk ban bekas ke dalam bahan
polipropilena mempunyai manfaat yang tinggi karena kekuatan dan kelenturan
plastik dapat ditingkatkan ,namun permasalahannya adalah serbuk ban bekas
tidak kompatibel dengan polipropilena ,sehingga harus ditambahkan bahan
penyerasi (compatibilizer agent) seperti AM-g-PP atau AM-g-KA . Akan terjadi
interaksi yang baik antara PP dan g-PP disebabkan oleh struktur kimia
AM-g-PP yang juga mengandung gugus propilena sehingga campuran PP/AM-AM-g-PP lebih serasi.
Dalam pengembangannya bahan termoplastik elastomer harus mencapai
satu kombinasi sifat baik dan processability pada biaya dan sifat mekanis harus
kekakuan, kekuatan dan lainya. Umumnya serbuk ban bekas digabungkan ke
dalam termoplastik elastomer bertujuan untuk memperbaiki sifat-sifat mekanik
dan sifat-sifat fisis serta morfologi dan terutama untuk memanfaatkan bahan
limbah ban bekas dan mengurangi kerusakan lingkungan.
Adesi antara serbuk ban bekas dan matrik polimer biasanya sangat lemah
karena adanya struktur ikatan silang pada serbuk ban bekas .Beberapa cara
mengatasinya ialah dengan cara serbuk ban bekas didevulkanisasi atau
devulkanisasi sebahagian dengan metode termomekanik dan termokimia (Shu
Ling Zhang,2009). Salah satu kriteria utama untuk elastomer termoplastik adalah
perpanjangan putus lebih dari 100%. Dalam rangka mencapai target, harus
ditambahkan kompatibiliser pada polipropilena dan serbuk ban bekas dalam
sistem campuran dan untuk lebih meningkatkan adesi antar muka maka bahan PP
,serbuk ban bekas dan bahan kompatibiliser dicampur bersama-sama ( Shu Ling
Zhang,2010).
Umumnya ada dua metode kompatibilisasi yakni : kompatibilisasi secara
fisis dan kompatibilisasi secara kimia.Kompatibilisasi secara fisis yaitu dengan
terlebih dahulu dibuat blok atau grafting kopolimer yang dipilih komponen yang
kompatibel dengan setiap komponen dalam campuran .Kompatibilisasi dapat
menurunkan tegangan antar muka antara dua fase dengan mengurangi ukuran
,morfologi yang stabil dan memberikan adesi yang sangat baik antara fase.
Sementara kompatibilisasi secara kimia adalah berdasarkan pada reaksi kimia
selama proses pencampuran .(T.Laosee,1998)
Limbah ban banyak digunakan sebagai tikar karet, penjaga jalan rel,
bumper pelindung, dan untuk bahan bangunan dan konstruksi (Topcu dan Sarıdemir, 2008; Turatsinze et al, 2005.). Limbah ban juga dapat digunakan sebagai bahan kapal pemecah gelombang,bumper dermaga / pelindung, atau
bahkan untuk membangun terumbu buatan dalam industri pertanian laut
(Chapamn dan Clynick, 2006). Ada juga yang digunakan sebagai penahan erosi
.kursi ,tali, ayunan, tempat pot bunga dan lain-lain. Limbah ban dapat digunakan
dalam banyak alternatif daur ulang. Namun, pasar tampaknya lebih kecil
sangatlah penting untuk mengeksplorasi aplikasi baru ban bekas. (Chitsan
Lin,2008)
Untuk aplikasi yang lebih luas ban-ban bekas diolah dalam bentuk serbuk
sehingga dapat digunakan sebagai bahan pengisi (filler) dan anti degradasi dalam
kompon (Long,1985;dalam Ramadan) dan dapat diaplikasikan sebagai
pengolahan energi,material untuk teknik sipil ,roofing,lapangan olahraga (Turf)
,tempat bermain anak-anak. (Rachel Simon,2010).
Secara luas penelitian tentang bahan TPE antara serbuk ban bekas dan polipropilena serta beberapa aplikasinya dapat dirujuk dari hasil riset terbaru
seperti ( Shu Ling Zhang,2010) ,yang meneliti sifat mekanik dari serbuk ban
bekas dengan Polipropilena ,sebagai bahan kompatibiliser digunakan SEBS-g-MA
dicampur dengan bitumen .Kekuatan tarik menurun dengan peningkatan jumlah
SEBS-g-MA,perpanjangan putus meningkat dengan peningkatan SEBS-g-MA.
( Shu Ling Zhang,2009) Meneliti campuran serbuk ban bekas/PP/Bitumen dengan
bahan kompatibiliser styrene-ethylene-butylene-styrene grafting maleic anhydride
(SEBS-g-MA) dan Maleic anhydride-grafting ethylene-propylene-diene monomer
(EPDM-g-MA). Diperoleh ada pengaruh bitumen dan kompatibiliser terhadap
sifat-sifat mekanik ,Sifat –sifat mekanik ,termal dan reologi tergantung pada
jumlah bitumen dan kompatibiliser yang digunakan.
Dari preparasi polipropilena (PP)/serbuk ban bekas dengan penambahan
dicumil peroksida (DCP) dan N, N’-m-phenylenebismaleimide (HVA-2)
diperoleh kekuatan tarik ,ketahanan swelling,morphology dan sifat-sifat termal
yang baik . Dengan penambahan DCP dan HVA-2 dapat memperbaiki ketahanan
swelling dan terjadi adesi antar muka antara matrik PP dan serbuk ban bekas.
Terjadi stabilitas termal dari PP/serbuk ban bekas /HVA-2 dengan bantuan
kopolimer antara serbuk ban bekas dan matrik PP (M.Awang ,2008).
Pencampuran antara PP/karet vulkanisasi dengan menambahkan
kompatibiliser SBES dan SEBS-g-MA menunjukkan adesi yang sangat baik
antara matrik dan fase disperse (T.Laosee,1998). (Ismail and Suryadiansyah,
2002b )melakukan percobaan dengan mencampur PP/Serbuk ban bekas yang
dengan penambahan dicumyl peroksida (DCP) ,trans polioktilena rubber (TOR)
bersama sulfur dan N,N’ -m-fenilenabisamlemida (HVA-2) sehingga
meningkatkan keseluruhan morfologi, sifat-sifat mekanik, ketahanan swelling dan
sifat-sifat termal campuran.
(S.-H. Zhu, C. Tzoganakis,2010) melakukan penelitian tentang preparasi
dari polipropilena (PP) dan serbuk ban bekas dengan agen penguat antarmuka
yakni degraded PP, hydrosilylated PP dan hydrosilylated PP grafting dengan karet
styrene butadiene. Dari penggabungan agen antarmuka diperoleh kemajuan
sifat-sifat mekanik dari TPVs dan ukuran partikel karet dibuat konstan.
Menurut ( Yang et al,2004 dalam Zhao Shulan ,2009) adanya
kemungkinan menggunakan komposit ban bekas yang diperkuat dengan batang
padi sebagai bahan bangunan, yang menunjukkan bahwa papan komposit tersebut
dapat digunakan sebagai satu pengganti untuk papan penyekat dan bahan flexural
lain dalam konstruksi. Serbuk ban bekas dapat dipakai pada lapangan balap yang
dapat meningkatkan kekenyalan jalur balapan, mengurangi resiko luka-luka pada
kuda sehubungan dengan kekerasan pada arena balapan . ( Zhao Shulan ,2009) .
( Nongnard Sunthonpagasit, Michael R. Duffey,2003) Telah meneliti
serbuk ban bekas dan menyatakan bahwa dengan ukuran serbuk ban bekas ¼”-20
mesh adalah baik digunakan untuk aplikasi dalam bidang olah raga ,keset kaki
,tanah berumput ,bahan untuk tempat bermain . Serbuk ban bekas dengan ukuran
40-80 mesh sangat berpotensial untuk menghasilkan komposit yang baik dengan
proses pencetakan .
Penelitian terhadap pengaruh efek serbuk ban bekas terhadap kekenyalan,
memakai toleransi, gelindingan bola dan pantulan bola pada hamparan rumput
Groenevelt & Grunthal (1998) menunjukkan dengan serbuk ban bekas 10~20%
kekerasan permukaan yang secara signifikan berkurang pada hamparan rumput
tempat olah raga. Serbuk ban bekas ini bisa mengubah karakteristik permukaan
dan meningkatkan toleransi pemakaian lapangan berumput yang dikembangkan
pada lalu lintas, dan serbuk ban bekas dengan ukuran kecil lebih efektif.(Zhao
Shulan,2009)
mudah diproses. titik leleh relatif tinggi 180°C, densitas rendah dan termasuk
kelompok yang paling ringan diantara bahan polimer, tahan korosi, penghantar
panas dan listriknya rendah, biaya prosesnya relatif murah, mudah diperoleh di
pasaran, ramah lingkungan serta dapat didaur ulang.
Dari hasil keterangan di atas dapat disimpulkan bahwa untuk mendapatkan
bahan TPE antara serbuk ban bekas dan polipropilena yang baik dimana kedua
bahan mempunyai sifat kepolaran yang berbeda harus ditambahkan bahan
kompatibiliser seperti anhidrida maleat polipropilena dan anhidrida maleat karet
alam serta dengan cara memperkecil ukuran serbuk ban bekas .
1.2.Permasalahan Dasar.
Serbuk ban bekas yang berasal dari limbah-limbah ban yang telah dibuang
dengan komposisi dan ukuran partikel yang berbeda dicampur dengan bahan
matrik polipropilena. Antara serbuk ban bekas dan polipropilena mempunyai sifat
kepolaran yang berbeda sehingga dapat mengurangi terjadinya adesi antara kedua
bahan sehingga melemahkan bahan TPE. Serbuk ban bekas yang digunakan
sebagai filler pada Termoplastik Elastomer (TPE) dimana adesi antara ban bekas
dan matrik polimer biasanya sangat lemah ,karena adanya struktur ikatan silang
pada ban bekas. Hal lain adalah disebabkan oleh perbedaan kepolaran
bahan-bahan tersebut dimana ban bekas merupakan bahan-bahan yang bersifat hidrofobik.
Untuk meningkatkan adesi antara matrik dan bahan pengisi dapat
dilakukan dengan :
1.Mengolah ban bekas menjadi serbuk ban bekas
2.Ukuran serbuk ban bekas harus sangat kecil sehingga interfacial dapat maksimal
3.Melakukan devulkanisasi terhadap serbuk ban bekas.
4.Penambahan bahan penyerasi (Compatibilizer agent) anhidrida maleat grafted
polipropilena (AM-g-PP) dan anhidrida maleat grafted karet alam (AM-g-KA)
5.Penambahan Kompon Karet alam SIR-20.
Penambahan anhidrida maleat grafted polipropilena, anhidrida maleat grafted
karet alam dan kompon SIR-20 diharapkan akan menghasilkan komposit yang
kimia karet alam dan serbuk ban bekas. Penggunaan kompatibiliser anhidrida
maleat (MA) yang di-graft ke molekul KA pada campuran maleat karet alam
(MKA)/PP dapat memperkecil ukuran partikel KA yang terdistribusi dalam
matriks PP, sehingga dapat meningkatkan sifat mekanik campuran . Selanjutnya
serbuk ban bekas / polipropilena dan bahan kompatibiliser dicampur pada
internal mixer sebagai bahan termoplastik elastomer yang diharapkan dapat digunakan sebagai bahan teknik otomotif (bumper,pembuang lumpur ) dan
pemanfaatan ban bekas dapat mengurangi limbah yang membahayakan
lingkungan.
1.3.Rumusan Masalah.
Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan diatas, maka rumusan
masalah dalam penelitian ini adalah :
1.Bagaimana preparasi dan karakteristik AM-g-KA.
2.Bagaimana prosedur optimum proses penyediaan TPE berbasis serbuk ban
bekas ,kompon SIR-20,dan PP dengan AM-g-PP dan AM-g-KA .
3.Bagaimana peranan AM-g-PP dan AM-g-KA pada proses kompatibilisasi TPE
berbasis serbuk ban bekas ,kompon SIR-20 dan PP.
4.Bagaimana karakteristik sifat mekanis,morfologi,sifat kristal,sifat termal TPE
berbasis serbuk ban bekas ,kompon SIR-20 dan PP.
1.4.Tujuan Penelitian
1.Untuk mengetahui preparasi dan karakteristik AM-g-KA dibandingkan dengan
AM-g-PP komersial.
2.Untuk mengetahui prosedur optimum proses penyediaan TPE berbasis serbuk
ban bekas ,kompon SIR-20,dan PP dengan AM-g-PP dan AM-g-KA .
3.Untuk mengetahui peranan AM-g-PP dan AM-g-KA pada proses
kompatibilisasi TPE berbasis serbuk ban bekas ,kompon SIR-20 dan PP.
4.Untuk mengetahui karakteristik sifat mekanis,morfologi,sifat kristal,sifat termal
1.5.Hipotesis Penelitian.
Pada penelitian ini akan dilakukan pencampuran polipropilena dengan
serbuk ban bekas dan bahan kompon SIR-20 sebagai bahan pengisi. Serbuk ban
bekas berukuran 60 mesh dan 1mm. Dengan dilakukannya proses devulkanisasi
terhadap serbuk ban bekas yaitu dengan penambahan dikumil peroksida
diharapkan tidak terjadi ikatan silang sehingga antara serbuk ban bekas dan
polipropilena akan lebih saling mengikat . Karet alam akan dibuat dalam bentuk
kompon yang diharapkan akan lebih mempermudah pelekatan antara karet alam
dan matrik polimer sehingga akan diperoleh bahan TPE yang lebih baik.
Sifat kepolaran serbuk ban bekas dan polipropilena berbeda ,sehingga
ikatan antar muka dari serbuk ban bekas dan polipropilena sangat lemah maka
dengan penambahan bahan kompatibiliser AM-g-PP maupun AM-g-KA
diharapkan akan meningkatkan kompatibilisasi antara bahan pengisi dan matrik
polimer ,hal ini dapat dilihat dari hasil karakterisasi komposit.
1.6. Manfaat Penelitian .
Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat yang besar
bagi dunia industri dan ilmu pengetahuan ,sebagai berikut :
1.Hasil dari disertasi ini adalah komposit termoplastik polipropilena yang
diperkuat dengan serbuk ban bekas dan karet alam yang dapat digunakan
sebagai bahan teknik otomotif (bumper,pembuang lumpur).
2.Memberikan nilai tambah terhadap ban-ban bekas dan dapat mengurangi limbah
ban-ban bekas yang semakin banyak mencemari lingkungan
BAB 2 Tinjauan Pustaka.
2.1. Karet Alam (KA).
Karet adalah polimer hidrokarbon yang terbentuk dari emulsi kesusuan
(dikenal sebagai latex) yang diperoleh dari getah beberapa jenis tumbuhan
karet tetapi dapat juga diproduksi secara sintetis .Sumber utama dari latex yang
di gunakan untuk menciptakan karet adalah pohon karet Hevea brasiliensis
(Euphorbiaceae). Ini dapat dilakukan dengan cara melukai kulit pohon
sehingga pohon akan memberikan respon yang menghasilkan lebih banyak latex
lagi seperti yang dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar.2.1.Karet Alam
Karet alam merupakan senyawa hidrokarbon yang mengandung atom
karbon (C) dan atom hidrogen (H) dan merupakan senyawa polimer dengan
isoprena sebagai monomernya. Rumus empiris karet alam adalah (C5 H 8)n.
Dengan perbandingan atom-atom karbon dan hidrogen adalah 5 : 8 dan n
menunjukkan banyaknya monomer dalam rantai polimer,yang berat molekul
rata-ratanya tersebar antara 10.000 – 400.000.
Karet mempunyai warna putih hingga kuning kecoklatan,ban mobil
berwarna hitam karena karbon yang berallotrop dengan karbon hitam
ditambahkan untuk memperkuat polimer.Bila sepotong vulkanisir,karet yang
berikatan silang seperti pita karet diulur kemudian dilepas maka ikatan silang itu
akan menarik rantai-rantai polimer kembali ke bentuk semula.Tanpa proses
vulkanisasi ,rantai-rantai polimer akan meluncur lepas ke satu monomer yang
Karet alam adalah jenis karet pertama yang dibuat sepatu. Sesudah
penemuan proses vulkanisasi oleh Charles Goodyear yang membuat karet menjadi
tahan terhadap cuaca dan tidak larut dalam minyak, maka karet mulai digemari
sebagai bahan dasar dalam pembuatan berbagai macam alat untuk keperluan
dalam rumah ataupun pemakaian di luar rumah seperti sol sepatu dan bahkan
sepatu yang semuanya terbuat dari bahan karet.
Dalam bentuk bahan mentah, karet alam sangat disukai karena mudah
menggulung pada roll sewaktu diproses dengan open mill/penggiling terbuka dan
dapat mudah bercampur dengan berbagai bahan-bahan yang diperlukan di dalam
pembuatan kompon. Dalam bentuk kompon, karet alam sangat mudah
dilengketkan satu sama lain sehingga sangat disukai dalam pembuatan
barang-barang yang perlu dilapisi sebelum vulkanisasi dilakukan. Keunggulan daya
lengket inilah yang menyebabkan karet alam sulit disaingi oleh karet sintetik
dalam pembuatan karkas untuk ban radial ataupun dalam pembuatan sol karet
yang sepatunya diproduksi dengan cara vulkanisasi langsung.
Karet alam adalah merupakan salah satu komoditi alam Indonesia yang
sangat berlimpah .Aplikasi dari karet alam banyak digunakan dalam pembuatan
ban dan juga banyak dikembangkan sebagai pengganti karet sintetik pada material
termoplastik elastomer (TPE).Banyak juga dilakukan penelitian tentang
termoplastik vulkanisasi (TPVs) berdasarkan karet alam (KA) dan polipropilena
(PP).
Untuk menghasilkan bahan TPE yang baik (Anoma
Thitithammawong,2007), meneliti pengaruh dari berbagai jenis dan konsentrasi
peroksida pada sifat reologi, mekanik dan morfologi dari KA/ PP 60/40 TPVs .
Faktor utama yang mempengaruhi sifat-sifat TPVs adalah: ikatan silang ,suhu,
efisiensi dan jumlah relatif dari dekomposisi masing-masing peroksida, dalam
kombinasi dengan degradasi PP terhadap peroksida.DCP ( Dikumil Peroksida)
dan DTBPIB(Di(tert-butylperoxyisopropyl)benzene ) memiliki suhu silang khas
dekat dengan suhu pencampuran, memberikan efisiensi ikatan silang tinggi, dan
radikal yang sangat reaktif. Sebagian besar TPVs berdasarkan KA telah
