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
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.
3.2.1 Penyiapan Sampel 19
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
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
