SIFAT MEKANIK DAN INDEKS ALIR LELEHAN
TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI CAMPURAN
POLIPROPILENA BEKAS DAN KARET SIR 10
DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL
PEROKSIDA DAN DIVINIL
BENZENA
SKRIPSI
RETNO HUTAMI
110822018
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SIFAT MEKANIK DAN INDEKS ALIR LELEHAN
TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI CAMPURAN
POLIPROPILENA BEKAS DAN KARET SIR 10
DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL
PEROKSIDA DAN DIVINIL
BENZENA
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
RETNO HUTAMI
110822018
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Sifat Mekanik dan Indeks Alir Lelehan
Termoplastik Elastomer dari Campuran Polipropilena Bekas dan Karet SIR 10 dengan Penambahan Dikumil Peroksida dan Divinilbenzena
Kategori : Skripsi Nama : Retno Hutami Nomor Induk Mahasiswa : 110822018
Program Studi : Sarjana (S1) Ekstensi Kimia Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juni 2013
Komisi Pembimbing
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Drs. Amir Hamzah Siregar, M.Si Dr. Marpongahtun, M.Sc NIP. 196106141991031002 NIP. 196111151988032002
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
SIFAT MEKANIK DAN INDEKS ALIR LELEHAN TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI CAMPURAN POLIPROPILENA BEKAS DAN
KARET SIR 10 DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL PEROKSIDA DAN DIVINILBENZENA
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2013
RETNO HUTAMI 110822018
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT. Karena atas rahmat dan
karunia yang dilimpahkan, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dalam
waktu yang telah ditetapkan.
Selesainya skripsi ini tak lepas dari bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak
oleh karena itu dengan kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada :
Kedua orang tua penulis , Ir. Syuhada dan Ibu Diyah yang sangat penulis sayangi,
yang telah memberi dukungan, doa, dan materi kepada penulis. Kakak penulis Jenny
Poerba S.Sos dan suami Lerry Donnel ST ,Abang penulis Agus Sudibyo,ST/Istri dan
Heru Prasodjo, adik penulis Gilang, dan ibu penulis Deli Susanti.
Dr. Marpongahtun ,M.Sc dan Drs. Amir Hamzah Siregar selaku pembimbing pada
penyelesaian skripsi ini, dan Halimatuddahliana yang telah memberi panduan dan
penuh kepercayaan kepada penulis untuk menyempurnakan kajian ini. Panduan
ringkas dan padat telah diberikan pada penulis agar penulis dapat menyelesaikan tugas
ini. Serta ibu Halimahtuddahliana yang banyak membantu penulis dalam penyelesaian
skripsi ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris
Departemen Kimia DR. Rumondang Bulan, MS dan Drs.Albert pasaribu, MSc,
Dekan dan pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara, semua dosen Departemen kimia FMIPA USU dan
pegawai di FMIPA USU, rekan-rekan Asisten di Laboratorium Kimia Polimer bg Edi
Satrio, rekan –rekan kuliah Khususnya stambuk 2011 Ekstensi Kimia, Dinna , dani ,
kak fay , dayat, minah dan yang lainnya.
Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca
dan khususnya penulis.
SIFAT MEKANIK DAN INDEKS ALIR LELEHAN TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI CAMPURAN POLIPROPILENA BEKAS DAN
KARET SIR 10 DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL PEROKSIDA DAN DIVINILBENZENA
ABSTRAK
Pembuatan termoplastik elastomer dari Polipropilena bekas-Karet SIR 10 dengan penambahan dikumil peroksida (DKP) sebagai inisiator dan divinilbenzena (DVB) sebagai zat pengikat silang telah dilakukan. Campuran Polipropilena bekas-Karet SIR10 dengan variasi berat 60/40 (g/g) , 50/50 (g/g) dan 40/60 (g/g) serta penambahan DKP dan DVB dengan variasi konsentrasi 1 phr, 2 phr dan 3 phr. Pencampuran dilakukan dalam ekstruder pada suhu 175oC. Campuran ditekan dengan hot press pada suhu 175oC selama 20 menit dan spesimen dicetak sesuai ASTM D638. Termoplastik elastomer yang dihasilkan dikarakterisasi berdasarkan pengujian kekuatan tarik, kemuluran, indeks alir lelehan, dan viskositas. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa campuran Polipropilena bekas-Karet SIR 10 (60 g/ 40 g) dengan 2 phr DKP dan 2 phr DVB memiliki kekuatan tarik tertinggi yaitu 6,13 MPa, kemuluran 16,10%, dan nilai indeks alir lelehan tertinggi yaitu 2,5 g/10 menit, viskositas 36777,39 Pa.s dari termoplastik elastomer polipropilena bekas dan karet SIR 10 (40 g/60 g) dengan 2 phr DKP dan 3 phr DVB.
MECHANICAL PROPERTIES AND MELT FLOW INDEX OF THERMOPLASTIC ELASTOMERS FROM USED POLYPROPYLENE AND SIR 10 BLENDS BY ADDING OF DICUMIL PEROXIDE AS INICIATOR
AND DIVINIL BENZENE AS CROSSLINKER
ABSTRACT
Preparation of thermoplastic elastomer from used polypropilene – SIR 10 by adding of dicumil peroxide (DCP) as initiator and divinylbenzene (DVB) as a crosslinking agent has been done. The blends of used Polypropylene- SIR 10 with various of weight 60/40 (w / w), 50/50 (w / w) and 40/60 (w / w) and various concentration of DCP and DVB 1 phr, 2 phr , and 3 phr. The blends into the extruder a temperature at 175 oC, and the blends were hot pressed a temperature at 175 oC during 20 min and specimens molded according to ASTM D638. The blends were characterized based on tensile strength, elongation at break, melt flow index and viscosity. The results obtained showed that blends of used Polypropylene - SIR 10 (60 w / 40 w) with 2 phr DCP and 2 phr DVB has the highest tensile strength of 6,13 MPa, elongation at break 16,10%, and the highest value of the melt flow index 2,5 w/10 min, 36777,39 Pa.s viscosity of thermoplastic elastomer from used polipropylene and SIR 10 (40 w/60 w) with 2 phr DCP and 3 phr DVB.
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan ii
Pernyataan iii
Penghargaan iv
Abstrak v
Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Tabel ix
Daftar Gambar x
Daftar Lampiran xi
Daftar Singkatan xii
Bab 1. Pendahuluan 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Permasalahan 4
1.3 Pembatasan Masalah 4
1.4 Tujuan Penelitian 4
1.5 Manfaat Penelitian 5
1.6 Metodologi Penelitian 5
1.7 Lokasi Penelitian 6
Bab 2. Tinjauan Pustaka 7
2.1 Plastik 7
2.2 Polipropilena 8
2.3 Karet Alam 9
2.3.1 Jenis- Jenis Karet Alam 10
2.3.2 Keunggulan Karet Alam 10
2.3.3 Standart Indonesian Rubber 11
2.4 DivinilBenzena 11
2.5 Dikumil Peroksida 12
2.6 Vulkanisasi 13
2.7 Termoplastik Elastomer 14
2.8 Karakterisasi Campuran Polimer 14
2.8.1 Pengujian Sifat Kekuatan Tarik 14
2.8.2 Uji Indeks Alir Lelehan 15
Bab 3. Metode Penelitian 18
3.1 Alat-Alat dan Bahan-Bahan Penelitian 18
3.1.1 Alat-Alat Penelitian 18
3.1.2 Bahan-Bahan Penelitian 18
3.2.1 Penyiapan Sampel 19 3.2.2 Pengolahan Campuran PP bekas/Karet SIR 10 dengan DKP
tanpa penambahan DVB 19
3.2.3 Pengolahan Campuran PP bekas/Karet SIR 10 +DKP+DVB 20
3.2.4 Pembuatan Spesimen 20
3.2.5 Uji Kekuatan Tarik 21
3.2.6 Uji Indeks Alir Lelehan 21
3.3 Skema Pengambilan data 22
3.3.1 Bagan Penyiapan PP bekas 22 3.3.2 Bagan Pembuatan Dan Karakterisasi Campuran PP bekas
dan Karet SIR 10 dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan
DVB 23
3.3.3 Bagan Pembuatan Dan Karakterisasi Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 dengan Penambahan DKP dn dengan
Penambahan DVB 24
Bab 4. Hasil dan Pembahasan 25
4.1 Hasil dan Pembahasan 25
4.1.1 Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran TPE dari Campuran PP Bekas - Karet SIR 10 tanpa Penambahan DKP
Dan DVB Dan TPE dari Campuran PP Bekas-Karet SIR 10 +
DKP tanpa Penambahan DVB 25
4.1.2 Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran TPE dari
Campuran PP Bekas - Karet SIR10 (60/40) + DKP + DVB 28 4.1.3 Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran TPE dari
Campuran PP Bekas - Karet SIR10 (50/50) + DKP + DVB 30 4.1.4 Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran TPE dari
Campuran PP Bekas - Karet SIR10 (40/60) + DKP + DVB 32 4.1.5 Indeks Alir Lelehan dari Campuran PP Bekas dan Karet SIR 10 + DKP tanpa DVB dan Campuran PP Bekas dan Karet SIR 10
+ DKP + DVB 34
4.1.6 Viskositas TPE dari Campuran PP Bekas dan Karet SIR 10 + DKP tanpa DVB dan Campuran PP Bekas dan Karet SIR 10
+ DKP + DVB 37
Bab 5. Kesimpulan dan Saran 39
5.1 Kesimpulan 39
5.2 Saran 39
Daftar Pustaka 40
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Sifat Fisika Dari Polipropilena 9
Tabel 2.2 Sifat Fisika Dari Karet Alam 10
Tabel. 2.3 Persyaratan Mutu Karet Alam SIR 10 11
Tabel. 4.1 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran
TPE dari Campuran PP Bekas-Karet SIR 10 Tanpa DKP dan DVB 25 Tabel. 4.2 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran TPE
Dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 60/40 (g/g)
Dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB 26 Tabel. 4.3 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran TPE
Dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 50/50 (g/g)
dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB 26 Tabel. 4.4 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran TPE
dari CampuranPP Bekas- Karet SIR 10 40/60 (g/g)
dengan Penambahan tanpa Penambahan DVB 26 Tabel. 4.5 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran TPE
Dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 60/40 (g/g)
dengan Penambahan DKP dan Dengan Penambahan DVB 28 Tabel. 4.6 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran TPE
Dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 50/50 (g/g)
dengan Penambahan DKP dan Dengan Penambahan DVB 30 Tabel. 4.7 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran TPE
Dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 40/60 (g/g)
dengan Penambahan DKP dan Dengan Penambahan DVB 32 Tabel. 4.8 Indeks Alir Lelehan dan Viskositas TPE dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB 35 Tabel. 4.9 Indeks Alir Lelehan dan Viskositas TPE dari Campuran PP Bekas-
Karet SIR10 dengan Penambahan DKP Dan Dengan Penambahan
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Struktur Polipropilena 8
Gambar 2.2 Struktur Divinil Benzena 12
Gambar 2.3 Mekanisme Dekomposisi Dari Dikumil Peroksida 13
Gambar 3.1 Spesimen Uji Berdasarkan ASTM D638 20
Gambar 4.1 Grafik Kekuatan Tarik TPE dari Campuran PP Bekas-
Karet SIR 10 + DKP tanpa Penambahan DVB 27 Gambar 4.2 Grafik Kemuluran TPE dari Campuran PP Bekas-
Karet SIR 10 + DKP tanpa Penambahan DVB 27 Gambar 4.3 Grafik Kekuatan Tarik TPE dari Campuran PP Bekas-
Karet SIR 10 60/40 (g/g) + DKP + DVB 29 Gambar 4.4 Grafik Kemuluran TPE dari Campuran PP Bekas-
Karet SIR 10 60/40 (g/g) + DKP + DVB 29 Gambar 4.5 Grafik Kekuatan Tarik TPE dari Campuran PP Bekas-
Karet SIR 10 50/50 (g/g) + DKP + DVB 31 Gambar 4.6 Grafik Kemuluran TPE dari Campuran PP Bekas-
Karet SIR 10 50/50 (g/g) + DKP + DVB 31 Gambar 4.7 Grafik Kekuatan Tarik TPE dari Campuran PP Bekas-
Karet SIR 10 40/60 (g/g) + DKP + DVB 33 Gambar 4.8 Grafik Kemuluran TPE dari Campuran PP Bekas-
Karet SIR 10 40/60 (g/g) + DKP + DVB 33 Gambar 4.9 Grafik Viskositas TPE Dari Campuran PP Bekas-Karet SIR 10
+ DKP dan TPE Dari Campuran PP Bekas-Karet SIR 10
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Persentase Ikat Silang TPE Dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 dengan penambahan DKP tanpa
Penambahan DVB 43
Lampiran 2. Persentase Ikat Silang TPE Dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 dengan penambahan DKP Dan Dengan
Penambahan DVB 43
Lampiran 3. Data Hasil Pengujian Index Alir Lelehan TPE dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 Dengan Penambahan DKP tanpa
Penambahan DVB 44
Lampiran 4. Data Hasil Pengujian Index Alir Lelehan TPE dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 Dengan Penambahan DKP Dan Dengan
Penambahan DVB 47
Lampiran 5. Contoh Perhitungan uji Kuat Tarik dan Kemuluran 50 Lampiran 6. Hasil Analisa FT-IR Polipropilena Bekas 51
Lampiran 7. Gambar Alat Melt Flow Indexer 52
Lampiran 8. Diagram Skematis Alat Melt Flow Indexer 53
DAFTAR SINGKATAN
ASTM = American Standard for Testing Materials
COT = Crude Oil Tank
DKP = Dikumil Peroksida
DTBPH = Dimetil Tert Butil Peroxi Heksan
DTBPHY = Dimetil Tert Butil Peroxi Hexyne
DVB = Divinil Benzena
HVA-2 = N, N- m-Fenilbismaleinida
MFI = Melt Flow Indexer
MFR = Melt Flow Rate
NR = Natural Rubber
Phr = Per hundred rubber
PP = Polipropilena
SIR = Standart Indonesian Rubber
TPE = Termoplastik Elastomer
USA = United State American
UV = Ultra Violet
VFR = Volume Flow Rate
SIFAT MEKANIK DAN INDEKS ALIR LELEHAN TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI CAMPURAN POLIPROPILENA BEKAS DAN
KARET SIR 10 DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL PEROKSIDA DAN DIVINILBENZENA
ABSTRAK
Pembuatan termoplastik elastomer dari Polipropilena bekas-Karet SIR 10 dengan penambahan dikumil peroksida (DKP) sebagai inisiator dan divinilbenzena (DVB) sebagai zat pengikat silang telah dilakukan. Campuran Polipropilena bekas-Karet SIR10 dengan variasi berat 60/40 (g/g) , 50/50 (g/g) dan 40/60 (g/g) serta penambahan DKP dan DVB dengan variasi konsentrasi 1 phr, 2 phr dan 3 phr. Pencampuran dilakukan dalam ekstruder pada suhu 175oC. Campuran ditekan dengan hot press pada suhu 175oC selama 20 menit dan spesimen dicetak sesuai ASTM D638. Termoplastik elastomer yang dihasilkan dikarakterisasi berdasarkan pengujian kekuatan tarik, kemuluran, indeks alir lelehan, dan viskositas. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa campuran Polipropilena bekas-Karet SIR 10 (60 g/ 40 g) dengan 2 phr DKP dan 2 phr DVB memiliki kekuatan tarik tertinggi yaitu 6,13 MPa, kemuluran 16,10%, dan nilai indeks alir lelehan tertinggi yaitu 2,5 g/10 menit, viskositas 36777,39 Pa.s dari termoplastik elastomer polipropilena bekas dan karet SIR 10 (40 g/60 g) dengan 2 phr DKP dan 3 phr DVB.
MECHANICAL PROPERTIES AND MELT FLOW INDEX OF THERMOPLASTIC ELASTOMERS FROM USED POLYPROPYLENE AND SIR 10 BLENDS BY ADDING OF DICUMIL PEROXIDE AS INICIATOR
AND DIVINIL BENZENE AS CROSSLINKER
ABSTRACT
Preparation of thermoplastic elastomer from used polypropilene – SIR 10 by adding of dicumil peroxide (DCP) as initiator and divinylbenzene (DVB) as a crosslinking agent has been done. The blends of used Polypropylene- SIR 10 with various of weight 60/40 (w / w), 50/50 (w / w) and 40/60 (w / w) and various concentration of DCP and DVB 1 phr, 2 phr , and 3 phr. The blends into the extruder a temperature at 175 oC, and the blends were hot pressed a temperature at 175 oC during 20 min and specimens molded according to ASTM D638. The blends were characterized based on tensile strength, elongation at break, melt flow index and viscosity. The results obtained showed that blends of used Polypropylene - SIR 10 (60 w / 40 w) with 2 phr DCP and 2 phr DVB has the highest tensile strength of 6,13 MPa, elongation at break 16,10%, and the highest value of the melt flow index 2,5 w/10 min, 36777,39 Pa.s viscosity of thermoplastic elastomer from used polipropylene and SIR 10 (40 w/60 w) with 2 phr DCP and 3 phr DVB.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Plastik memiliki sifat yang sangat serbaguna dan setiap tahunnya plastik diproduksi
dalam jumlah yang sangat besar. Plastik diaplikasikan sebagai sarana pembungkus.
Meskipun bermanfaat, plastik dalam jumlah besar hanya berakhir di area pembuangan
sampah dan dibutuhkan ratusan tahun untuk dapat terurai secara keseluruhan
(Morgan, 2009). Plastik diklasifikasikan menjadi 2 kategori, berdasarkan
pertimbangan ekonomis dan kegunaannya yaitu plastik komoditi dan plastik teknik.
Salah satu plastik komoditi yang banyak digunakan adalah jenis polipropilena
(Stevens, 2001). Polipropilena memiliki kekuatan tarik dan kekakuan yang baik,
ketahanan yang tinggi terhadap pelarut organik (Bilmeyer, 1971).
Polimer alam memiliki kelebihan sifat yang tidak dimiliki oleh bahan sintesis
lainnya. Salah satu polimer alam adalah Karet atau lateks. Karet alam merupakan
suatu senyawa hidrokarbon alam yang memiliki rumus empiris (C5H8)n. Karet alam
jika divulkanisasi dengan sulfur, maka dapat membentuk ikatan ikat-silang pada
rantainya karena adanya ikatan rangkap yang reaktif (Morton, 1987). Standar karet
bongkah Indonesia yang dikeluarkan adalah SIR (Standard Indonesian Rubber). Karet
bongkah berasal dari karet remah yang dikeringkan dan dikilang (Didit, 2005).
Termoplastik elastomer merupakan gabungan sifat elastis dari karet dengan sifat
plastis dari polimer termoplastik (Holden, 1996). Indeks alir lelehan merupakan
ukuran kemampuan lelehan material untuk mengalir dibawah tekanan. Sifat dasar yang diukur pada pengujian indeks alir lelehan ini adalah viskositas lelehan
(Vinogradov, 1968). Pada umumnya viskositas dari polimer tidak terikat silang dan
komposit berkurang dengan meningkatnya temperatur. Ketika suatu material
diekstruder, mungkin ikat silang akan terbentuk dan menghasilkan aliran material
Telah dilakukan penelitian mengenai sifat mekanik, reologi, termoplastik
elastomer dari polipropilena dan karet alam, dimana menunjukkan bahwa nilai
terendah untuk viskositas pencampuran diperkirakan pada komposisi polipropilena
yaitu 70:30 (Katbab, 1993).
Modifikasi polipropilena bekas dengan serbuk karet bekas dari industri tekstil
COT dan karakterisasinya telah dilakukan, dimana menunjukkan bahwa 10% dari
serbuk karet memberikan sifat kekuatan yang lebih baik dibandingkan dengan
polipropilena bekas dan indeks alir lelehan untuk polipropilena murni adalah 10,154
gram/10 menit sedangkan untuk polipropilena bekas indeks alir lelehannya 12,707
gram/menit (Jose et al, 2007).
Siriwardena, et al, 2003, mengkaji sifat reologi dari vulkanisasi dinamik komposit termoplastik elastomer dari polipropilena , ethylena propilena diena
terpolimer dan White Rice Husk Ash (WRHA) dengan variasi temperatur, menyatakan bahwa komposit dapat diproses secara termoplastik jika suhu ekstruder dan kecepatan
aliran yang digunakan sesuai, kurva aliran dan fraksi lelehan ekstrudat menunjukkan
bahwa peningkatan suhu ekstruder akan meningkatkan viskositas lelehan dari
komposit pada kecepatan aliran yang rendah.
Pengaruh jenis variasi dan konsentrasi dari peroksida dalam vulkanisasi
termoplastik berdasarkan campuran karet alam dan polipropilena telah dilakukan,
yang menunjukkan bahwa termoplastik vulkanisasi dengan Dikumil peroksida (DKP)
memiliki tegangan geser dan viskositas gesernya tertinggi daripada termoplastik
vulkanisasi dengan Dimetil Tertbutil Peroksi Heksan (DTBPH) atau Dimetil Tertbutil
Peroksi Hexyne (DTBPHY) (Thitithammawong et al, 2007).
Penggunaan kombinasi bahan sambung silang dikumil peroksida (DKP) dan
N,N-m-phenylene bismaleimide (HVA-2) pada proses vulkanisasi dinamik campuran PP/NR (70/30) telah meningkatkan sifat kekuatan tarik. Hal ini menunjukkan bahwa
sambung silang lebih efektif lagi terbentuk dengan kehadiran HVA-2 dalam
Termoplastik elastomer dari pencampuran karet alam/ polietilena densitas tinggi
pada ratio 60/40 dengan menggunakan pengkompatibilizer fenolik termodifikasi
polietilena menunjukkan sifat mekanik, laju alir, dan viskositas yang lebih tinggi
dibandingkan tanpa pengkompatibilizer. Hal ini mungkin disebabkan adanya interaksi
kimia antara karet alam dan polietilena densitas tinggi dengan kompatibilizer fenolik
termodifikasi polietilena (Pechurai, 2008).
Destia (2011), dalam penelitian telah mencampurkan polipropilena murni
dengan karet alam SIR 10 dengan penambahan dikumil peroksida (DKP) dan divinil
benzena sebagai zat pengikat silang (DVB), menunjukkan bahwa pada perbandingan
campuran 60/40 memiliki kekuatan tarik yang paling optimum dan campuran tersebut
terdistribusi dengan baik dan hanya terjadi interaksi fisik antara komponen penyusun
campuran.
Berdasarkan uraian diatas, peneliti ingin meneliti sifat mekanik indeks alir
lelehan, dan viskositas termoplastik elastomer dari campuran polipropilena bekas dan
karet SIR 10 menggunakan alat ekstruder dengan dikumil peroksida (DKP) sebagai
inisiator dan Divinil benzena (DVB) sebagai bahan pengikat silang.
1.2 Permasalahan
Adapun permasalahan dalam penelitian ini adalah :
Bagaimana pengaruh penambahan divinilbenzena dan dikumil peroksida terhadap
sifat mekanik, Indeks alir lelehan, dan viskositas yang dihasilkan pada campuran
polipropilena bekas dan karet SIR 10.
1.3 Pembatasan Masalah
Dalam penelitian ini permasalahan dibatasi pada :
1. Bahan elastomer yang digunakan adalah karet alam SIR 10
2. Bahan termoplastik yang digunakan adalah Polipropilena bekas
3. Inisiator yang digunakan adalah dikumil peroksida dengan variasi berat adalah
4. Zat pengikat silang yang digunakan adalah divinilbenzena dengan variasi
volume 1 phr, 2 phr dan 3 phr.
5. Karakterisasinya meliputi uji sifat mekanik (kekuatan tarik), indeks alir
lelehan, dan viskositas.
1.4Tujuan Penelitian
Untuk mengetahui kekuatan tarik, indeks alir lelehan, dan viskositas
termoplastik elastomer yang dihasilkan dari limbah plastik polipropilena dan karet
SIR 10 dengan menggunakan dikumil peroksida sebagai inisiator dan divinil benzena
sebagai bahan pengikat silang.
1.5 Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memanfaatkan campuran limbah plastik
polipropilena dan karet SIR 10 untuk menghasilkan termoplastik elastomer yang
ditinjau dari sifat mekanik, indeks alir lelehan, dan viskositas.
1.6 Metodologi Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian yang dilakukan di laboratorium (experiment
laboratory) dengan perlakuan rasio konsentrasi Polipropilena bekas dan Karet SIR 10
60/40 (g/g) , 50/50 (g/g) , 40/60 (g/g) di dalam ekstruder pada suhu 175oC .
1. Tahap I
Pada tahap ini polipropilena bekas yang berupa limbah gelas minuman dicuci
bersih, kemudian dikeringkan dan dipotong-potong kecil, dan selanjutnya
2. Tahap II
Pada tahap ini dilakukan penambahan dikumil peroksida (DKP) dan Divinil
benzena (DVB) kedalam campuran PP bekas dan karet SIR 10 60/40 (g/g) ,
50/50 (g/g) dan 40/60 (g/g) dengan variasi berat DKP 1 phr, 2 phr, 3 phr, dan
variasi volume DVB 1 phr, 2phr, dan 3 phr kemudian diekstruder pada suhu
175oC.
3. Tahap III
Pada tahap ini campuran yang diperoleh diletakkan pada lempeng aluminium
yang berukuran 15 x 15 cm yang sudah dilapisi aluminium foil. Kemudian
diletakkan dengan alat press pada suhu 175oC selama 20 menit , hasil cetakan
yang terbentuk berupa specimen sesuai ASTM D638, dan selanjutnya
dikarakterisasi dikarakterisasi sifat mekanik, indeks alir lelehan, dan
viskositas.
Variabel-variabel yang digunakan adalah sebagai berikut :
Variabel bebas :
• Berat polipropilena bekas 40 g , 50 g, 60 g
• Berat karet SIR 10, 40 g, 50g , 60 g
• Variasi berat dikumil peroksida 1 phr, 2 phr , 3 phr
• Variasi volume divinilbenzena 1 phr, 2 phr, 3 phr
Variabel tetap :
• Suhu alat ekstruder 175oC
• Suhu alat tekan 175oC
• Waktu tekan 20 menit
Variabel terikat :
1.7 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan dilaboratorium Kimia Polimer, laboratorium Penelitian
Teknik Kimia, dan laboratorium Penelitian Fakultas Matematika dan Ilmu
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Plastik
Plastik merupakan senyawa polimer yang memiliki tingkat kekakuan struktur, dengan
melakukan uji regangan diperoleh modulus sebesar 109 dynes/cm2 atau lebih.
Persyaratan molekular untuk membuat sebuah polimer plastik seperti sebuah ikatan
linier atau bercabang, keadaan polimer harus berada pada suhu transisi gelas (amorf),
dan berada dibawah titik leleh kristalin (jika bersifat kristalin) pada temperatur yang
digunakan. Disisi lain senyawa harus terikat silang dengan baik, contoh seperti karet
(Stephen, 1981).
Stevens, 2001, telah mengklasifikasikan plastik berdasarkan pertimbangan
ekonomis dan kegunaannya yang terdiri dari plastik komoditi dan plastik teknik, yaitu
:
1. Plastik komoditi dicirikan dengan volumenya yang tinggi dan harganya yang
murah, Plastik ini bisa dibandingkan dengan baja dan aluminium dalam industri
logam. Mereka sering digunakan dalam bentuk barang yang bersifat pakai buang
(disposable) seperti lapisan pengemas, Namun ditemukan juga pemakaiannya dalam barang-barang yang tahan lama. Plastik komoditi yang utama adalah
polietilena, polipropilena, polivinil klorida, dan polistirena.
2. Plastik teknik lebih mahal harganya dan volumenya lebih rendah, tetapi memiliki
sifat mekanik yang unggul dan daya tahan yang lebih baik dan juga dapat bersaing
dengan logam, keramik dan gelas dalam berbagai aplikasi. Plastik teknik yang
utama adalah poliamida, polikarbonat, polyester dan sebagainya. Plastik-plastik
teknik dirancang untuk menggantikan logam dan polimer-polimer yang dapat
terurai (degradable) serta dapat membantu mengurangi volume sampah plastik
Plastik memiliki sifat yang sangat serbaguna dan setiap tahunnya plastik
diproduksi dalam jumlah yang sangat besar. Plastik adalah sarana pembunngkus yang
sangat popular karena ada yang bening sehingga konsumen dapat melihat isinya,
bobotnya ringan, tetapi kuat. Meskipun bermanfaat, plastik dalam jumlah besarhanya
berakhir di area pembuangan sampah. Plastik memiliki bobot yang tidak seberat
sampah lainnya, tetapi memakan banyak tempat dan dibutuhkan ratusan tahun untuk
dapat terurai secara keseluruhan ( Morgan, 2009).
2.2 Polipropilena
Polipropilena memiliki kekerasan yang paling tinggi dan bersifat kurang stabil
terhadap panas. Penggunaan bahan pengisi memungkinkan polipropilena memiliki
mutu kimia yang baik sebagai bahan polimer dan tahan terhadap pemecahan karena
tekanan (Stress-Cracking) walaupun pada temperatur tinggi ( Gachter, 1990 ).
Polipropilena memiliki sifat isolasi yang sangat baik, dan juga memiliki sifat tahan
terhadap berbagai bahan kimia, dan pada suhu tinggi serta tidak mudah larut dalam
hampir semua pelarut organik pada suhu kamar (Fried, 1995).
Polipropilena secara kimia menyerupai polyetilen tetapi memiliki kekuatan
fisik yang lebih kecil dan densitas yang rendah. Polipropilena memiliki densitas
terendah diantara semua material plastik, yaitu berkisar dari 0,900 ke 0,915 g/ cm3.
Polipropilena memiliki sifat yang lebih stabil dari pada bahan-bahan lainnya dengan
pengecualian memiliki daya lentur yang rendah. Polipropilena dimungkinkan
merupakan salah satu termoplastik yang memiliki kelebihan daripada bahan lainnya,
diantaranya memiliki ketahanan panas, kekakuan, kekerasan, ketahanan kimia, dan
kecepatan lelehan yang lebih baik (Harper, 1975). Struktur dari polipropilena dapat
dilihat pada Gambar 2.1
Tabel 2.1 Sifat fisika dari Polipropilena
Sifat fisika Ukuran
Berat Molekul 42,1 g/mol
Entalpi dari lelehan 1,9 – 0,9 kj/mol
Temperatur lelehan 145 oC
Densitas tidak berbentuk = 0,85 g/ cm3
Kristalin = 0,95 g/ cm3
Sumber : Cheremisinof, (1990).
2.3 Karet Alam
Karet merupakan polimer alam terpenting dan dipakai secara luas dilihat dari sudut
industri. Karet atau elastromer merupakan polimer yang memiliki daya pegas atau
kemampuan meregang dan kembali ke keadaan semula dengan cepat dan sebagian
besar memiliki struktur jaringan. Bentuk utama dari karet alam terdiri dari 94% cis
1,4-poliisoprena yang dikenal sebagai Hevea rubber. Karet ini diperoleh dengan menyadap kulit dari sejenis pohon (Hevea Brasiliensis) yang tumbuh liar di Amerika Selatan dan ditanam di bagian dunia lain (Stevens, 2001)
Karet alam di produksi 90% dari Havea Brasiliensi dan 10 % dari Guayule.
Latex mempunyai pH 6,5 – 7, densitas 0,95 gram / cm3 dan energi serapan 4,0 – 4,5
NJ/cm2. Karet alam mengeras pada suhu 20oC dan melebur pada suhu 100oC. Dalam
bidang industri karet alam biasanya digunakan pada pembungkus bola golf, tabung,
kain , dan kabel kapal selam. Sifat fisik dari karet alam dapat di lihat pada Tabel 2.2
Tabel 2.2 Sifat fisika dari karet alam
Sifat fisika Ukuran
Densitas pada 200C 0,906 – 0,916 g/cm3
Nilai pembiasan 1,591
Pembakaran panas 45,2 K J/kg
Konduktifitas listrik 2 x 10-15 1 x 10-13S/nc
Serapan UV karet alam terlihat pada 310 nm dan sempurna pada 225 nm itu
merupakan nilai viskos-elastis. Pada perpanjangan lebih dari 100% terjadi kristalisasi
(Bhatnagar, 2004)
2.3.1 Jenis-jenis karet alam
Ada beberapa macam karet alam yang diolah kembali berdasarkan bahan karet yang
sudah jadi (Didit, 2005), yaitu :
a. Bahan olah karet ( Lateks kebun, sheet angin, slab tipis, dan lump segar) b. Karet konvensional (ribbed smoked sheet, white crepes dan pale crepes ) c. Lateks pekat
d. Karet bongkah atau block rubber
e. Karet spesifikasi teknis atau crumb rubber
2.3.2 Keunggulan Karet Alam
Walaupun karet alam sekarang ini jumlah produksi dan konsumsinya jauh dibawah
karet sintetis atau karet buatan pabrik, tetapi sesungguhnya karet alam belum dapat
digantikan oleh karet sintetis. Didit, 2005, telah mengungkapkan kelebihan-kelebihan
yang dimiliki karet alam dibanding karet sintetis , yaitu :
1. Memiliki daya elastis atau daya lenting yang sempurna,
2. Memiliki daya aus yang tinggi
3. Tidak mudah panas
4. Memiliki daya tahan yang tinggi terhadap keretakan
2.3.3 Standar Indonesian Rubber
Standar karet bongkah Indonesia yang dikeluarkan SIR (Standart Indonesian Rubber)
karet bongkah berasal dari karet remah yang dikeringkan dan dikilang menjadi
bendela-bendela dengan ukuran yang telah di tentukan (Didit, 2005). Persyaratan
Tabel 2.3. Persayaratan mutu karet alam SIR 10
Spesifikasi Kandungan
Kadar kotoran 0,10 %
Kadar Abu 0,75 %
Kadar Zat Menguap 0,80 %
PRI Minimum 60,6
PO Minimum 30
Sumber : Goan loo, (1980).
2.4 Divinilbenzena
Divinilbenzena memiliki rumus molekul C10H10, dengan titik didihnya 195oC, tidak
larut dalam air dan larut dalam etanol dan eter dan memiliki titik nyala 76oC.
Divinilbenzena merupakan zat pengikat silang yang dapat meningkatkan sifat polimer.
Divinilbenzena telah digunakan dengan luas dalam pabrik perekat, plastik, elastomer,
keramik, pelapis, katalis, membran, farmasi, polimer khusus dan resin penukar ion
(Kroschwitz, 1998). Berikut adalah struktur divinilbenzena ditunjukkan pada Gambar
2.2 :
Gambar 2.2 Struktur Divinil benzena
2.5 Dikumil Peroksida
Inisiator radikal bebas dikelompokkan menjadi empat tipe utama, yaitu : peroksida
dan hidroperoksida, senyawa azo, inisiator redoks dan beberapa senyawa yang
membentuk radikal bebas di bawah pengaruh cahaya (fotoinisiator). Diantara berbagai tipe inisiator, jenis yang paling banyak digunakan yaitu peroksida (ROOR) dan
hidroperoksida (ROOH). Jenis inisiator ini tidak stabil dengan panas dan dapat terurai HC
HC
CH2
radikal kumiloksi (2-phenylpropanoxy)
menjadi radikal–radikal pada suhu dan laju yang tergantung pada strukturnya.
Inisiator yang baik merupakan suatu inisiator yang memiliki kestabilan yang tinggi
pada suhu proses polimerisasi, agar terjadi suatu reaksi yang baik (Stevens, 2001).
Mekanisme dekomposisi dari Dikumil peroksida dapat dilihat pada Gambar 2.3
Gambar 2.3. Mekanisme Dekomposisi dari Dikumil peroksida
Dari dekomposisi dikumil peroksida pada suhu 165oC menghasilkan sejumlah kecil
produk metana yaitu : asetophenon, 2 phenyl 2-propanol, dan 2 radikal 2-
phenylpropanoxy, dan radikal metal. Kedua radikal ini sangat reaktif mengabstraksi
atom-atom hydrogen dari rantai polimer (Thitithamawong et al, 2007).
2.6. Vulkanisasi
Pada tahun 1839, Charles Good Year di USA dan Thomas Hanover di Inggris
C CH3
CH3
O O C
CH3
CH3
C O
CH3 CH3
CH3 C CH3
O
C OH
CH3 CH3
CH4
2 2 + 2
2
2
+ 2 R
2 RH
.
.
.
+ 2 R
.
Pemanasan 165 0C
Phenyl- 2-propanol (substrat)
2 RH
menggabungkan sifat elastomer dari karet dengan sifat lainnya (Bhatnagar, 2004).
Karet dan termoplastik keduanya merupakan polimer dalam pengertian struktur
mereka terbuat dari rantai yang panjang menyerupai molekul. Bagaimanapun juga,
pada karet biasanya molekul-molekulnya terikat silang. Agar materialnya memiliki
nilai komersial. Ketika molekul-molekul karet tidak terikat silang secara bersama hal
itu dapat dikatakan sebagai suatu keadaan yang masih “hijau”. Perubahan karet dari
keadaan “hijau” menjadi dapat digunakan , dicapai melaui proses yang disebut
vulkanisasi. Selama proses ini terjadi reaksi ikat silang antara karet dan agen pengikat
silang, umumnya sulfur yang menghasilkan ikatan polysulfida. Sifat yang istimewa
dari besarnya kekerasan dan kekuatan lentur karet terjadi jika molekul dapat
direnggangkan dan tidak memiliki kemampuan untuk kembali kebentuk semula tetapi
tidak bergeser satu dengan yang lainnya. Pada termoplastik normal tidak ada ikat
silang molekul-molekul, tetapi ikatan molekul cenderung menjadi lebih kuat. Jadi,
dibawah tegangan terdapat peregangan/ketidakterikatan molekul dan pergeseran
relative dari rantai molekul. Jadi kita mengamati sifat istimewa dari termoplastik
yaitu: tingkat kombinasi kekakuan dengan jangka waktu yang lama bergantung pada
perubahan bentuk dan kembali kebentuk semula ( Crawford, 1987).
2.7. Termoplastik Elastomer
Termoplastik elastomer merupakan gabungan sifat elastis dari karet dengan sifat
plastis dari polimer termoplastik (Holden, 1996). Crawford (1987), telah membagi
termoplastik elastomer menjadi 5 kategori, yaitu :
a. Termoplastik tipe stiren yang didasarkan pada stirena-butadiena-stirena
kopolimer blok. Termoplastik ini banyak digunakan sebagai perekat,
komponen otomotif, kabel penutup.
b. Termoplastik elastomer Poliuretan. Termoplastik elastomer jenis ini memiliki
ketahanan abrasi, kekerasan, dan sifat mekanik yang baik. Penggunaannya
sangat luas dalam berbagai industri.
c. Termoplastik elastomer jenis oleofin.
d. Termoplastik elastomer ko-poliester
2.8. Karakterisasi Campuran Polimer
Karakterisasi atau pengujian perpaduan polimer dalam penelitian ini, yaitu dengan
pengujian sifat mekanik. Untuk bahan polimer komersial yang besar, sifat-sifat
mekanik merupakan aspek yang sangat mendasar, diantara banyaknya sifat yang harus
diperhatikan kekuatan tarik dan kekuatan lentur adalah yang terpenting (Stevens,
2001).
2.8.1. Pengujian Sifat Kekuatan Tarik
Untuk mengukur kekuatan tarik, suatu spesimen dijepit pada kedua ujungnya, salah
satu ujung dibuat tetap, dan salah satunya ditarik hingga spesimen naik sedikit demi
sedikit sampai sampel tersebut patah ( Stevens, 2001).
Sifat mekanis biasanya dipelajari dengan mengamati sifat kekuatan tarik (σt)
terhadap suatu material yang diberikan tekanan menggunakan alat pengukur yang
disebut tensiometer atau dinamometer. Kekuatan tarik dapat diartikan sebagai
besarnya beban maksimum (Fmaks) yang dibutuhkan untuk memutuskan spesimen
bahan, dibagi dengan luas penampang bahan. Karena selama di bawah pengaruh
tegangan, spesimen mengalami perubahan bentuk (deformasi) maka definisi kekuatan
tarik dinyatakan dengan luas penampang semula (A0).
σt (Kgf/mm2) (2.1)
Selama perubahan bentuk, dapat diasumsikan bahwa volume spesimen tidak
berubah. Perpanjangan tegangan pada saat bahan terputus disebut kemuluran. Besaran kemuluran (ε) dapat dijabarkan dalam persamaan 2.2 (Surdia, 2005).
ε = x 100 % (2.2)
keterangan : ε = kemuluran (%)
l0 = panjang spesimen mula-mula (mm)
2.8.2. Pengujian Indeks Alir Lelehan
Indeks alir lelehan merupakan ukuran kemampuan lelehan material untuk
mengalir dibawah tekanan. Sifat dasar yang diukur pada pengujian indeks alir lelehan ini adalah viskositas lelehan pada tegangan shear (berhubungan dengan beban yang dipakai dan pada temperatur tertentu). Dalam polimer cair perubahan sifat
dimungkinkan karena penggantian makromolekul relatif yang tidak dapat digantikan
menjadi bentuk yang lainnya. Pada polimer tidak ikat silang proses aliran nya tidak
melibatkan kerusakan ikatan kimia. Indeks alir lelehan biasa digunakan sebagai
spesifikasi penerimaan material. Pengujian indeks alir lelehan dapat membantu
menunjukkan kondisi proses yang kurang tepat dan indikator sederhana bagaimana
penambahan daur ulang mempengaruhi kemampuan proses dan hasil akhir dari
termoplastik elastomer yang dihasilkan (Vinogradov, 1968).
Ferguson (1995), indeks alir lelehan atau Melt Flow Indexer (MFI), laju alir massa atau Melt Flow Rate (MFR) dan laju alir volume atau Volume Flow Rate (VFR) dapat dijabarkan dengan menggunakan persamaan 2.3 dan persamaan 2.4:
MFI = berat ekstrudat x 10 menit (2.3)
MFR = m = (Kg/s)
VFR = Q =
(m3/s) (2.4)
Ada metode sederhana untuk menentukan densitas relatif dari ekstrudat ke berat
sampel di udara dan air. Salah satu nya dengan menggunakan kawat halus untuk
menopang material dalam air dan beratnya ditentukan dalam neraca laboratorium.
Densitas relatif dapat dijabarkan dalam persamaan 2.5 :
D =
(2.5)
Keterangan :
D = Densitas relatif pada 25 oC
4Q
3
b = Berat benang diudara
c = Berat benang diair
d = berat benang dan spesimen diair
Densitas ( dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.6 :
(pada 25oC) = D x 0,9971 g/cm3 (2.6)
Sementara itu, tekanan ekstrusi ( P) yaitu perbedaan tekanan antara masukan dan
keluaran kapilari dapat dijabarkan dalam persamaan 2.7 :
P =
(2.7)
Dimana, M = Berat beban + Berat piston (Kg)
g = Kecepatan gravitasi (9,812 m/s2)
A = Luas permukaan piston (7,1167 x 10 -5 m2)
Malkin (1994), Untuk menentukan nilai shear stress (tegangan geser) (τ) dan shear strain (regangan geser)(γ) dengan persamaan 2.8 :
aw = (Pa)
aw = (sec-1) (2.8)
L dan r masing-masing adalah panjang dan jari-jari die yang digunakan. Dimana
L/r = 7,62 ; r = 0,00105 m. Dari persamaan diatas maka dapat diperoleh viskositas
aw aw
= (Pa.s) (2.9)
Keterangan : = Viskositas
aw = Tegangan Geser
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Alat-Alat dan Bahan- Bahan Penelitian
3.1.1 Alat- Alat Penelitian
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
Nama alat Merek
Neraca analitis Mettler Toledo
Alat uji tarik Autograph Torsee Electronic System
Alat uji indeks alir lelehan Gotech
Hot Compressor Shimadju D6072 Dreiech
Alat ekstruder Shimadju
Tabung soklet Pyrex
Labu alas Pyrex
Beaker glass Pyrex
3.1.2 Bahan-bahan Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
Bahan Merek
Polipropilena bekas aqua
Karet SIR 10 PT. Perkebunan Nusantara III Gunung Para
Dikumil Peroksida p.a Merck
Divinilbenzena p.a Merck
3.2 Prosedur
3.2.1 Penyiapan Sampel
1. Karet SIR 10 yang diperoleh dari PT. Perkebunan Nusantara III Gunung Para
dipotong kecil-kecil, dan ditimbang sebanyak 40 g, 50 g , 60 g.
2. Polipropilena bekas yang diperoleh dari sampah aqua cup dicuci, dikeringkan ,
kemudian dipotong kecil-kecil sebanyak 40 g , 50 g , 60 g.
3. Dikumil peroksida ditimbang sebanyak 1 phr, 2 phr dan 3 phr.
Dengan perhitungan :
1 Phr = x berat karet (gram) (3.1)
4. Divinil benzena diukur sebanyak 1 phr, 2 phr dan 3 phr.
Dengan perhitungan :
Dari perhitungan phr dapat diperoleh beratnya kemudian dikonversikan ke
persamaan 3.2 :
V = (3.2)
Dimana : m = berat
� = massa jenis divinilbenzena (0,93 g/cm3)
3.2.2 Pengolahan Campuran Polipropilena - Karet SIR 10 dengan DKP dan Tanpa Penambahan DVB
Mula-mula 1 phr (0,4 g) dikumil peroksida dimasukkan kedalam beaker glass,
dilarutkan dengan toluena. Setelah larut ditambahkan 60 g polipropilena bekas dan
diaduk hingga toluena menguap. Ditambahkan 40 g karet SIR 10 lalu diekstruder pada
suhu 175oC. Dilakukan perlakuan yang sama untuk campuran polipropilena
bekas/karet SIR 10 50/50 (g/g) dan 40/60 (g/g) dengan variasi dikumil peroksida 2 phr
6 mm
3.2.3 Pengolahan Campuran Polipropilena-Karet SIR 10 + DKP + DVB
Mula-mula 1 phr (0,4 g) dikumil peroksida dimasukkan kedalam beaker glass,
dilarutkan dengan toluena dan ditambahkan 60 g polipropilena bekas, dibiarkan
hingga toluena menguap. Kemudian ditambahkan 40 g karet SIR 10 dan 1 phr (0,4
ml) divinil benzene, lalu diekstruder pada suhu 175oC. Dilakukan perlakuan yang
sama untuk campuran polipropilena bekas/karet SIR 10 50/50 (g/g) dan 40/60 (g/g)
dengan variasi dikumil peroksida 2 phr (0,8 g) dan 3 phr (1,2 g) dan variasi divinil
benzen 2 phr (0,9) , dan 3 phr (1,3 ml).
3.2.4 Pembuatan Spesimen
Campuran TPE yang telah dikeluarkan dari alat ekstruder diletakkan di antara
lempengan aluminium berukuran 15 x 15 cm yang telah dilapisi dengan aluminium
foil untuk dibentuk sesuai ASTM D638. Kemudian lempeng tersebut dimasukkan
kedalam Alat tekan hot kompressor yang telah diset pada suhu 175oC. Setelah itu
diberi tekanan 100 Kgf/cm2 dan dibiarkan selama 20 menit. Selanjutnya sampel
[image:35.595.121.501.482.558.2]diangkat dan didinginkan. Spesimen uji berdasarkan ASTM D638 dapat dilihat pada
gambar 3.1
50 mm
13 mm
165 mm
20 mm
2 mm
Gambar 3.1 Spesimen uji berdasarkan ASTM D638
3.2.5 Uji Kekuatan Tarik
Pengujian kekuatan tarik dilakukan dengan menggunakan alat uji tarik autograph
terhadap tiap spesimen berdasarkan ASTM D638 (seperti pada gambar 3.1), dengan
kecepatan tarik 50 mm/menit dan beban maksimum 100 kgf. Mula-mula dihidupkan
alat Torsee Electronic System dan dibiarkan selama 1 jam. Spesimen dijepit
sudah putus. Dilakukan perlakuan yang sama untuk tiap sampel. Dari data load
(tegangan) dan stroke (regangan) yang diperoleh dapat dihitung besar kekuatan tarik
(persamaan 2.1) dan kemuluran (persamaan 2.2) dari masing-masing spesimen.
3.2.6. Uji Indeks Alir Lelehan
Pengujian indeks alir lelehan dilakukan dengan menggunakan alat Melt Flow Indexer
Gotech berdasarkan ASTM D1238. Mula-Mula dihidupkan alat dengan menekan
saklar merah, diatur temperatur upper dan temperatur lower 230 o C, dimasukkan die
ke dalam tube mesin, Kemudian masukkan beban seberat 2,16 Kg digunakan pada
piston untuk menekan sampel , panaskan selama kurang lebih 5 menit. Setelah itu,
sampel yang telah disiapkan dengan ukuran kecil dimasukkan secara perlahan-lahan
sampai semua sampel habis. Ketika pengujian sampel dilakukan, maka katup di
sebelah kiri mesin harus diatur ke posisi OUT, diatur option apakah pengeluaran
sampel secara otomatis atau manual dalam periode waktu tertentu. Alat diset untuk
memotong bahan yang keluar dari alat setiap 60 detik, dilakukan perlakuan yang sama
untuk setiap sampel. Selama proses berlangsung, ekstrudat dikumpulkan pada waktu yang telah ditentukan dan selanjutnya ditimbang. Indeks alir lelehan (MFI), dan
viskositas alir dari ekstrudat selanjutnya dihitung dengan menggunakan (persamaan
3.3 Skema Pengambilan Data
3.3.1 Bagan Penyiapan PP bekas
Dicuci dengan deterjen
Dikeringkan
Dipotong kecil-kecil
Dikarakterisasi
Analisa FT-IR Butiran Polipropilena bekas
3.3.2 Bagan Pembuatan Dan Karakterisasi Campuran PP – Karet SIR 10 60/40 g dengan Penambahan DKP Tanpa Penambahan DVB
Dilarutkan dengan toluena
Diekstruksi pada suhu 175 0C
Diletakkan diantara lempengan besi
berukuran 15x15 cm yang telah dilapisi
aluminium foil
Dimasukkan ke dalam alat tekan
kompresor pada suhu 1750C dan
tekanan 100 kgf/cm2
Dibiarkan selama 20 menit
Diangkat dan didinginkan
Dikarakterisasi
Dilakukan prosedur yang sama untuk campuran PP-Karet SIR 10 50/50 (g/g) dan
40/60 (g/g) dengan variasi DKP masing–masing 2 phr (0,8 g) dan 3 phr (1,2 g). Campuran PP bekas- karet SIR 10 dan DKP
Poliblend
Spesimen
Uji indeks alir lelehan 60 g PP bekas 1 phr (0,4 g)
DKP
40 g karet SIR 10
3.3.3. Bagan Pembuatan dan Karakterisasi Campuran PP – Karet SIR 10 60/40 g dengan Penambahan DKP Dan dengan Penambahan DVB
Dilarutkan dengan
toluena
Diekstruksi pada suhu 175 0C
Diletakkan diantara lempengan besi
berukuran 15x15 cm yang telah dilapisi
aluminium foil
Dimasukkan ke dalam alat tekan
kompresor pada suhu 1750C dan
tekanan 100 kgf/cm2
Dibiarkan selama 20 menit
Diangkat dan didinginkan
Dikarakterisasi
Dilakukan prosedur yang sama untuk campuran PP/karet SIR 10 50/50 (g/g) dan
40/60 (g/g) dengan variasi DKP 2 phr (0,8 g) dan 3 phr (1,2 g) dan variasi DVB
masing–masing 2 phr (0,9 ml) dan 3 phr (1,3 ml).
Campuran PP bekas - karet SIR 10-DKP-DVB
Spesimen 60 g PP
bekas
1 Phr (0,4 g) DKP
40 g Karet SIR 10
1 phr (0,4 ml) DVB
Poliblend
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Dan Pembahasan
4.1.1. Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE Dari
Campuran PP bekas- Karet SIR 10 tanpa Penambahan DKP dan DVB dan TPE Dari Campuran PP bekas- Karet SIR 10 + DKP tanpa DVB
Telah dilakukan pengujian sifat mekanik, yaitu uji kekuaatan tarik terhadap semua
variasi sampel dalam penelitian ini. Hasil pengujian yang diperoleh adalah nilai load
(tegangan) dan stroke (regangan). Dari data yang diperoleh dapat dihitung nilai
kekuatan tarik (σt) dan nilai kemuluran (ε) dengan menggunakan persamaan (2.1) dan
(2.2).
Hasil yang diperoleh disajikan dalam tabel di bawah ini :
Tabel 4.1. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE
dari Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 tanpa Penambahan DKP dan DVB
PP Bekas (g)
Karet SIR10 (g)
Tegangan (Kgf)
Regangan (mm/menit)
Kuat tarik (MPa)
Kemuluran (%)
60 40 4,74 7,42 3,87 14,84
50 50 3,90 16,24 3,19 32,48
40 60 3,32 32,23 2,71 64,46
Keterangan:
[image:40.595.110.524.519.629.2]Tabel 4.2. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE
dari Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 60/40 (g/g) dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB
PP Bekas (g) Karet SIR10 (g) DKP (phr) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (MPa) Kemuluran (%)
60 40 1 3,40 2,22 2.78 4,43
60 40 2 5,58 2,91 4.56 5,82
[image:41.595.103.536.385.498.2]60 40 3 3,01 2,03 2.46 4,06
Tabel 4.3. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE
dari Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB
PP bekas (g) Karet SIR10 (g) DKP (phr) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (MPa) Kemuluran (%)
50 50 1 4,32 3,56 3,53 7,12
50 50 2 4,80 3,81 3,92 7,62
50 50 3 2,58 7,55 2,11 15,10
Tabel 4.4. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE
dari Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 40/60 (g/g) dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB
PP bekas (g) Karet SIR10 (g) DKP (phr) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (MPa) Kemuluran (%)
40 60 1 3,12 10,20 2,55 20,40
40 60 2 4,18 2,37 3,42 4,74
[image:41.595.102.533.601.716.2]Hasil pengukuran kekuatan tarik (σt)dan kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP bekas
– karet SIR 10 dengan penambahan DKP dan tanpa penambahan DVB ditunjukkan
[image:42.595.109.507.141.369.2]pada gambar dibawah ini :
Gambar 4.1. Grafik kekuatan tarik (σt) TPE dari Campuran PP bekas –
Karet SIR 10 + DKP tanpa Penambahan DVB
Gambar 4.2. Grafik kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP bekas – Karet
SIR 10 + DKP dan tanpa penambahan DVB
Dari Gambar Grafik 4.1 dan 4.2 diatas dapat diketahui hasil yang optimum pada
campuran TPE PP Bekas-Karet SIR 10 60/40 (g/g) yaitu dengan variasi penambahan 2
phr DKP dengan nilai kekuatan tarik 4,56 Mpa dan kemuluran 5,82% yang ditandai
dengan adanya peningkatan kekuatan tarik dan kemudian terjadi penurunan pada
[image:42.595.105.507.410.612.2]4.1.2. Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE dari
Campuran PP bekas- Karet SIR 10 60/40 (g/g) dengan Penambahan DKP + DVB
Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP
bekas dan Karet SIR 10 60/40 (g/g) dengan Penambahan DKP dan Penambahan DVB
[image:43.595.105.530.329.564.2]dapat dilihat pada tabel 4.5
Tabel 4.5. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE
dari Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 60/40 (g/g) dengan Penambahan DKP dan Penambahan DVB
PP bekas (g) Karet SIR10 (g) DKP (phr) DVB (phr) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (MPa) Kemuluran (%)
60 40 1 1 2,89 9,56 2,36 19,12
60 40 2 1 6,04 7,13 4,94 14,26
60 40 3 1 3,36 7,94 2,75 15,88
60 40 1 2 7,12 3,13 5,82 6,26
60 40 2 2 7,50 8,05 6,13 16,10
60 40 3 2 3,35 7,95 2,74 15,90
60 40 1 3 5,77 12,65 4,72 25,30
60 40 2 3 4,49 5,07 3,67 10,14
Hasil pengukuran kekuatan tarik (σt)dan kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP bekas
– karet SIR 10 60/40 (g/g) dengan penambahan DKP dan penambahan DVB
[image:44.595.103.508.186.403.2]ditunjukkan pada gambar dibawah ini :
Gambar 4.3. Grafik kekuatan tarik (σt) TPE dari Campuran PP Bekas –
[image:44.595.106.506.468.684.2]Karet SIR 10 60/40 (g/g) + DKP + DVB
Gambar 4.4. Grafik kemuluran (ε) TPE Campuran PP Bekas-Karet SIR 10
Dari Gambar Grafik 4.3 dan 4.4 diatas dapat diketahui hasil yang optimum pada
campuran TPE PP Bekas-Karet SIR 10 60/40 (g/g) adalah dengan variasi 2 phr DKP
dan 2 phr DVB dengan nilai kekuatan tarik 6,13 Mpa dan Kemuluran 16,10%.
4.1.3. Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE dari
Campuran PP bekas- Karet SIR 10 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP + DVB
Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP
bekas dan Karet SIR 10 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP dan Penambahan DVB
[image:45.595.106.529.437.673.2]dapat dilihat pada tabel 4.6
Tabel 4.6. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE
dari Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP dan Penambahan DVB
PP bekas (g) Karet SIR10 (g) DKP (phr) DVB (phr) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (MPa) Kemuluran (%)
50 50 1 1 3,21 7,85 2,62 15,70
50 50 2 1 2,81 5,63 2,30 11,26
50 50 3 1 2,90 10,04 2,37 20,08
50 50 1 2 2,93 5,75 2,39 11,50
50 50 2 2 2,88 7,10 2,35 14,20
50 50 3 2 2,69 6,73 2,20 13,46
50 50 1 3 2,57 5,50 2,10 11,00
50 50 2 3 4,97 3,85 4,06 7,70
Hasil pengukuran kekuatan tarik (σt)dan kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP bekas
– karet SIR 10 50/50 (g/g) dengan penambahan DKP dan penambahan DVB
[image:46.595.106.510.166.387.2]ditunjukkan pada gambar dibawah ini :
Gambar 4.5. Grafik kekuatan tarik (σt) TPE dari Campuran PP Bekas –
Karet SIR 10 50/50 (g/g) + DKP + DVB
Gambar 4.6. Grafik kemuluran (ε) TPE Campuran PP Bekas-Karet SIR 10
[image:46.595.106.506.457.653.2]Dari Gambar Grafik 4.5 dan 4.6 diatas dapat diketahui hasil yang optimum pada
campuran TPE PP Bekas-Karet SIR 10 50/50 (g/g) adalah dengan variasi 2 phr DKP
dan 3 phr DVB dengan nilai kekuatan tarik 4,06 Mpa dan Kemuluran 7,70%.
4.1.4. Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE dari
Campuran PP bekas- Karet SIR 10 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP + DVB
Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP
bekas dan Karet SIR 10 40/60 (g/g) dengan Penambahan DKP dan Penambahan DVB
[image:47.595.105.531.417.650.2]dapat dilihat pada tabel 4.7
Tabel 4.7. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE
dari Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 40/60 (g/g) dengan Penambahan DKP dan Penambahan DVB
PP bekas (g) Karet SIR10 (g) DKP (phr) DVB (phr) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (MPa) Kemuluran (%)
40 60 1 1 4,02 17,49 3,29 34,98
40 60 2 1 2,94 7,98 2,39 15,96
40 60 3 1 3,04 16,31 2,49 32,62
40 60 1 2 2,66 9,61 2,17 19,22
40 60 2 2 2,58 8,26 2,11 16,52
40 60 3 2 3,18 7,48 2,59 14,96
40 60 1 3 2,70 14,10 2,21 28,20
40 60 2 3 4,31 14,90 3,52 29,80
Hasil pengukuran kekuatan tarik (σt)dan kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP bekas
– karet SIR 10 40/60 (g/g) dengan penambahan DKP dan penambahan DVB
[image:48.595.107.507.167.379.2]ditunjukkan pada gambar dibawah ini :
Gambar 4.7. Grafik kekuatan tarik (σt) TPE dari Campuran PP Bekas –
Karet SIR 10 40/60 (g/g) + DKP + DVB
Gambar 4.8. Grafik kemuluran (ε) TPE Campuran PP Bekas-Karet SIR 10
40/60 (g/g) + DKP + DVB
Dari Gambar Grafik 4.7 dan 4.8 diatas dapat diketahui hasil yang optimum pada
campuran TPE PP Bekas-Karet SIR 10 40/60 (g/g) adalah dengan variasi 2 phr DKP
[image:48.595.106.506.413.622.2]Dari hasil pengujian kekuatan tarik yang dilakukan didapatkan campuran TPE
dengan variasi PPbekas – Karet SIR 10 60/40 (g/g) memiliki kekuatan tarik yang lebih
besar dibandingkan campuran TPE yang lainnya baik dengan penambahan DVB
ataupun tanpa penambahan DVB. Peningkatan kekuatan tarik disebabkan karena
polipropilena memiliki kekerasan yang baik sehingga energi atau beban yang
dibutuhkan untuk menarik campuran TPE hingga patah akan semakin besar. Dari
Grafik juga dapat dilihat bahwa campuran TPE dengan penambahan DVB memiliki
kekuatan tarik yang lebih besar dibandingkan campuran TPE dengan penambahan
DKP saja. Pembentukan crosslinking lebih efektif lagi dengan kehadiran DVB, sehingga penambahan DVB dapat meningkatkan adhesi dari kedua campuran polimer
tersebut,dan meningkatkan kompatibilitas dari campuran, yang akan mengakibatkan
terjadinya interaksi yang kuat antara PP bekas dan karet, dimana hasil ini sesuai
dengan pernyataan (Halimahtuddahliana, 2008 dan Awang, 2008). Pada campuran
TPE 60/40 (g/g) memperlihatkan kekuatan tarik baru terjadi pada 2 phr DKP dengan 2
phr DVB dan mengalami penurununan pada 3 phr DKP dan 3 phr DVB. Sesuai
dengan pernyataan (Thitithamawong et al, 2007) bahwa penurunan yang terjadi diakibatkan karena penggunan inisiator yang berlebihan, sehingga dapat menyebabkan
pengguntingan (pemutusan) rantai oleh DKP yang menyebabkan penurunan sifat
kekuatan tarik dan kemuluran pada campuran. Begitu pula pada campuran TPE 50/50
(g/g) menunjukkan campuran yang optimum pada 2 phr DKP dan 3 phr DVB dan
pada campuran TPE 40/60 (g/g) menunjukkan campuran yang optimum pada 2 phr
DKP dan 3 phr DVB. Semakin banyak komposisi PP bekas yang digunakan maka
nilai kekuatan tarik semakin tinggi, sama halnya dengan semakin banyaknya
komposisi karet yang digunakan, maka semakin tinggi nilai kemulurannya.
4.1.5. Hasil dan Analisa Indeks Alir Lelehan TPE dari Caampuran PP bekas- Karet SIR10 + DKP tanpa Penambahan DVB dan Campuran PP bekas Karet SIR 10 + DKP + DVB
Telah dilakukan pengujian sifat alir lelehan terhadap semua variasi sampel dalam
penelitian ini. Hasil pengujian yang diperoleh adalah massa ekstrudat. Dari data yang
Hasil yang diperoleh disajikan dalam tabel di bawah ini :
[image:50.595.101.504.188.357.2]
Tabel 4.8. Indeks alir lelehan dan Viskositas TPE dari Campuran PP bekas- Karet SIR 10 dengan penambahan DKP tanpa penambahan DVB
No Sampel Massa
ekstrudat (g) Waktu (detik) MFI (g/10 menit) Viskositas ( Pa. s)
1. PP-Karet SIR 10
(60:40) + 2 phr DKP
0,20 60 2,0 23321,54
2. PP-Karet SIR 10
(50:50) + 2 phr DKP
0,21 60 2,1 24890,69
3. PP-Karet SIR 10
(40:60) + 2 phr DKP
0,23 60 2,3 28263,66
Tabel 4.9. Indeks alir lelehan dan Viskositas TPE Dari Campuran PP bekas- Karet SIR 10 dengan penambahan DKP dan dengan penambahan DVB
No Sampel Massa ekstrudat (g) Waktu (detik) MFI (g/10 menit) Viskositas (Pa.s) 1. PP-Karet SIR 10
(60:40) g + 2 phr
DKP + 2 phr DVB
0,21 60 2,1 26036,46
2. PP-Karet SIR 10
(50:50) g + 2 phr
DKP + 3 phr DVB
0,24 60 2,4 31711,56
3. PP-Karet SIR 10
(40:60) g + 2 phr
DKP + 3 phr DVB
0,25 60 2,5 36777,39
Dari Tabel 4.8 dan 4.9 dapat dilihat TPE dari campuran PP bekas- Karet SIR
10 40/60 memiliki indeks alir lelehan yang paling tinggi, baik dengan penambahan
DVB ataupun tanpa penambahan DVB. Dari tabel 4.8 dan 4.9 juga dapat dilihat
[image:50.595.103.504.440.657.2]dibandingkan dengan penambahan DKP saja. Seperti yang dikemukakan dalam jurnal
(Halimahtuddahliana dkk, 2008), bahwa hal ini disebabkan karena proses crosslinking
pada karet semakin baik dengan kehadiran DVB. Disini molekul koagent dari DVB
dapat bergabung kedalam struktur molekul karet selama proses vulkanisasi karet dan
membentuk “jembatan koagent” sehingga dapat mengoptimalkan pembentukan
crosslinking pada karet. Peningkatan indeks alir lelehan, dapat meningkatkan viskositas, tetapi akan menurunkan laju gesernya, hasil ini sesuai dengan jurnal
(Sriwerdana et al , 2003).
4.1.6. Viskositas TPE dari Caampuran PP bekas-Karet SIR 10 + DKP tanpa Penambahan DVB Dan Campuran PP bekas- Karet SIR 10 + DKP + DVB
Hasil Pengukuran Viskositas ( ) dari campuran PP-karet SIR10 dengan penambahan
[image:51.595.105.519.410.702.2]DKP tanpa penambahan DVB, dan dengan penambahan DVB ditunjukkan pada
gambar dibawah ini:
Gambar 4.9. Grafik Viskositas TPE dari Campuran PP bekas-karet SIR 10 +
Dari Gambar 4.9 diatas dapat dilihat bahwa campuran TPE PPbekas-Karet SIR
10 40/60 (g/g) viskositasnya lebih tinggi dibandingkan campuran TPE yang lainnya
baik dengan penambahan DVB ataupun dengan tanpa penambahan DVB. Hal ini
disebabkan karena karet lebih mudah membentuk radikal, karena memiliki berat
molekul yang lebih besar dibandingkan polipropilena. Semakin tinggi berat molekul
maka viskositasnya akan semakin besar.
Dari Gambar 4.9 juga dapat dilihat bahwa viskositas campuran dengan
menggunakan DVB lebih besar dibandingkan dengan tanpa DVB. Hal ini disebabkan
karena proses crosslinking pada karet semakin baik dengan kehadiran DVB. Sesuai dengan jurnal, (Halimahtuddahliana dkk, 2008), bahwa molekul koagent dari DVB
dapat bergabung kedalam struktur molekul karet selama proses vulkanisasi karet dan
membentuk “jembatan koagent” sehingga dapat mengoptimalkan pembentukan
crosslinking pada karet. Peningkatan viskositas geser adalah hasil crosslinking dari molekul karet, hasil ini sesuai dengan jurnal (Thitithamawong et al, 2007). Sedangkan pada campuran TPE 60/40 (g/g) memperlihatkan penurunan yang disebabkan karena
penambahan komposisi polipropilena. Penambahan komposisi polipropilena dapat
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan sebagai berikut :
Perbandingan campuran termoplastik elastomer antara polipropilena bekas-karet
SIR10 60/40 (g/g) dengan 2 phr DKP dan 2 phr DVB memiliki kekuatan tarik
tertinggi yaitu 6,13 MPa, kemuluran 16,10% dan nilai indeks alir lelehan tertinggi
yaitu 2,5 (g/10 menit), viskositas 36777,39 (Pa.s) dari termoplastik elastomer
Polipropilena bekas- Karet SIR 10 40/60 (g/g) dengan 2 phr DKP dan 3 phr DVB.
5.2. Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka disarankan perlu dilakukan
DAFTAR PUSTAKA
Awang, M. dan Ismail, H. 2008. Processing and Properties Of Polypropilene-latex modified waste tyre dust blends (PP/WTDML). Polymer Testing 27 : 93-99.
Bhatnagar, M. S. 2004. A Textbook Of Polimer [Chemistry And Technology Of Polymer]: (Processing And Aplications). Volume II. New Delhi. S Chand & Company LTD.
Bilmeyer, F. W. 1971. Text Book of Polymers. USA: John Willey and Sons.
Cheremisinof, P. N. 1990. Product Design and Testing Of Polymeric Materials. New York and Basel. Marcel Dekker Inc.
Crawford, J. R. 1987. Thermoplastic Elastomer An Introduction For Engineers. London . MEP For The Institute Of Mechanical Engineers.
Destia Daulay. 2011. Studi Pembuatan Termoplastik Elastomer Dari Propilena – Karet SIR 10 dengan Penambahan Dikumil Peroksida (DKP) Sebagai Inisiatoir dan Divinil Benzen (DVB) Sebagai Zat Pengikat Silangs. Medan : Skripsi
Didit, H. S., dan Andoko, A. 2005. Petunjuk Lengkap Budidaya Karet. Jakarta. Agromedia Pustaka.
Fried, R. J. 1995. Polymer Science and Technology. New York . Prentice Hall Press.
Ferguson, J. 1995. Application Of Rheology To Polymer Processing. Netherland. Kluwer Academic Publisher.
Gatcher, M. 1990. Plastics Additives Handbook. Third Edition. Munich. Hanser Publisher.
Goan Loo, Thio. 1980. Tuntunan Praktis Mengelola Karet Alam. Jakarta . PT Kinta.
Halimatuddahliana, Indra S., dan Maulida. 2008. Modifikasi Bahan Elastomer Termoplastik Polipropilena/Karet Alam (PP/NR) Dengan Proses Pemvulkanisasian Dinamik. Jurnal Penelitian Rekayasa Volume 1 . Nomor 2 : 38-42.
Harper, A. C. 1975. Handbook Of Plastics and Elastomers. New York. Mc Graw Hill Book Company.
Jose, J., Sataphaty, S., Nag, A., and Nando, G.B. 2007. Modifications Of Waste Polypropylene With Waste Rubber Dust From Textile COT Industry Its Characterization. India : Process Safety and Environment. 85:318-326.
Katbab, A. A., Anarki, M.S., Nazokdast, H. 1993. Polypropilene/NBR Thermoplastic Elastomers, Mechanics, Rheology, Crystallinity. Journal Of Polymer Science & Technology. Volume 2 Nomor 1.
Kroschwitz, J. L. 1998. Concise Enciclopedia of polymer Science and Enggineering.
USA . Jhon Wiley & Sons,Inc.
Malkin, Y. A. 1994. Rheology Fundamentals. Canada. Chemtec Publishing.
Morgan, S. 2009. Daur Ulang Sampah. Solo. Tiga Serangkai.
Morton, M. 1987. Rubber thecnology. New York . Van Nonstrand Reinhold.
Nielsen, L. E. 1973. Polymer Rheology. New York. Marcel Dekker Inc.
Sriwerdana, S., Ismail, H., Ishiaku, S.U. 2003. Rheological Properties Of Dinamically Vulcanised Thermoplastic Elastomer Composites Of Polypropilene, Ethylene Propylene Diene Terpolymer and White Rice Husk Ash ; Temperature Dependence. Malaysia : Journal Technology. 39 (A) : 11-12
Stephen, L. R. 1981. Fundamental Principles Of Polymeric Materials. New York . John Willey & Sons Inc.
Steven, M. P. 2001. Kimia Polimer. Jakarta . Pradya Pramitha.
Surdia, T., dan Saito, S. 2005. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta. Pradya Pramitha.
Thitithamawong, A., Nakason, C., Sahakaro, K., and Noordermeer ,J. 2007. Effect of Different Types of Peroxides on Rheological, Mechanical, and Morphological Properties of Thermoplastic Vulcanzates Based On Natural Rubber/Polypropylene Blends. Thailand : Polymer Testing. 26 : 537-546.
Lampiran 1. Persentase Ikat Silang TPE Dari Campuran PP bekas-Karet SIR 10 dengan penambahan DKP tanpa penambahan DVB
No Sampel Wo(g) W(g) Persentase Ikat
Silang (%)
1 PP-Karet SIR 10 (60:40) g + 2
phr DKP
10 2,6 26%
2 PP-Karet SIR 10 (50:50) + 2
phr DKP
10 3,8 38%
3 PP-Karet SIR 10 (40:60) + 2
phr DKP
10 6,3 63%
Lampiran 2. Persentase Ikat Silang TPE Dari Campuran PP bekas-Karet SIR10 dengan penambahan DKP dan DVB
No Sampel Wo(g) W(g) Persentase Ikat
Silang (%)
1 PP-Karet SIR 10 (60:40) g + 2
phr DKP + 2 phr DVB
10 3,6 36%
2 PP-Karet SIR 10 (50:50) + 2
phr DKP + 3 phr DVB
10 6,5 65%
3 PP-Karet SIR 10 (40:60) + 2
phr DKP + 3 phr DVB
Density Load time m
MFI
MFR
VFR
P
S.stress
S. rate
Viscosity
(g/cm3) (kg) (sec) g
(g/10min) (kg/sec)
(N/m2)
(N/m2)
(N/m2)
(/s)
(N/m2.s)
60:40:2 4.3772 2.16 60 0.2
2
3.3333E-06 7.6152E-10 297805.444
19543.48223 0.838002
23321.5358
50:50:2 4.9053 2.16 60 0.21
2.1
0.0000035 7.1351E-10 297805.444
19543.48223 0.785172
24890.6955
40:60:2 6.1005 2.16 60 0.23
2.3
3.8333E-06 6.2836E-10 297805.444
19543.48223 0.69147
28263.6566
Lampiran 3. Data Hasil Pengujian Index Alir Lelehan pada Campuran PP/Karet SIR 10 dengan penambahan DKP
dengan penambahan DVB
Comp.
Contoh Perhitungan :
• Untuk Campuran TPE PP Bekas-Karet SIR 10(60/40) (g/g) + 2 phr DKP
Diketahui : m1 = 0,22 ; m4 = 0,12; m7 = 0,19; m10 = 0,23;
m2 = 0,24 ; m5 = 0,21; m8 = 0,19; m11 = 0,30;
m3 = 0,14 ; m6 = 0,12; m9 = 0,23; m12 = 0,27;
m rata-rata = 0,20
a = 4,8749 c = 1,4138 b = 0,2570 d = 5,026 Penyelesaian:
MFI = Berat Ekstrudat x 10 menit
= 0,20 x 10 menit
= 2,0 g/10 menit
MFR = m =
=
= 3,333 x 10-6 Kg/detik