Pengaruh Penambahan Pengisi Tandan Kosong Kelapa Sawit Pada Komposit Termoplastik Elastomer Dari Polipropilena- Karet Ethylene Propylene Diene Monomer

PENGARUH PENAMBAHAN PENGISI TANDAN KOSONG KELAPA

SAWIT PADA KOMPOSIT TERMOPLASTIK ELASTOMER

DARI POLIPROPILENA- KARET

ETHYLENE

PROPYLENE DIENE MONOMER

SKRIPSI

WIMPY PRENDIKA

080802018

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PENGARUH PENAMBAHAN PENGISI TANDAN KOSONG KELAPA

SAWIT PADA KOMPOSIT TERMOPLASTIK ELASTOMER

DARI POLIPROPILENA- KARET

ETHYLENE

PROPYLENE DIENE MONOMER

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

WIMPY PRENDIKA

080802018

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PERSETUJUAN

Judul : PENGARUH PENAMBAHAN PENGISI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT PADA KOMPOSIT

TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI POLIPROPILENA- KARET ETHYLENE PROPYLENE DIENE MONOMER

Kategori : SKRIPSI

Nama : WIMPY PRENDIKA Nomor Induk Mahasiswa : 080802018

Program Studi : SARJANA( S1) KIMIA Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA NIP.196111151988032002 NIP.196106141991031002

Diketahui/Disetujui oleh:

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

PERNYATAAN

PENGARUH PENAMBAHAN PENGISI TANDAN KOSONG KELAPA

SAWIT PADA KOMPOSIT TERMOPLASTIK ELASTOMER

DARI POLIPROPILENA-KARET

ETHYLENE

PROPYLENE DIENE MONOMER

SKRIPSI

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

Medan, Januari 2013

PENGHARGAAN

Puji dan syukur saya panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan Karunia-Nya kepada saya sehingga skripsi ini dapat saya selesaikan dengan tepat waktu sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar Sarjana Sains jurusan Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Saya menyampaikan penghargaan dan cinta kasih yang terdalam dan tulus kepada Ayahanda saya tersayang Herman dan Ibunda tercinta Erni atas segala doa, bimbingan, semangat, pengorbanan dan kasih sayangnya yang telah diberikan kepada saya sehingga saya bisa menyelesaikan studi saya sampai sekarang ini. Dan adik-adik yang selalu saya rindukan Wildo Pranata Indra, Dwiki Chandra dan Yolanda Rahmona, semoga kita dapat meraih impian kita. Serta seluruh keluarga besar Mesran dan Jawani yang menjadi inspirasi terbesar saya.

Dengan segala kerendahan hati, saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

Drs. Amir Hamzah Siregar, M.Si selaku dosen pembimbing 1 dan Dr. Marpongahtun, M.Sc selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak memberikan pengarahan, bimbingan, masukan dan saran hingga terselesaikannya skripsi ini. DR. Rumondang Bulan Nst, MS dan Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU, serta seluruh staff pegawai Departemen Kimia. Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmunya selama masa studi saya di FMIPA USU. Dan tak lupa saya menyampaikan penghargaan dan cinta kasih yang terdalam dan tulus kepada Kepala laboratorium Kimia Fisika, staff dan seluruh rekan-rekan Asisten Laboratorium Kimia Fisika USU, abangda Edy, abangda Misbah, abangda Ismail, abangda Tisna, kakanda Wulan, kakanda Rafika, kakanda Destia, Rinna, Rudnin, Enka, Firman, Supran, Aidil, Deasy, Mira,Neni, Gita, Diana, Leni, Iis yang telah memberikan semangat dan kerjasama yang baik selama ini. Teristimewa untuk teman- teman stambuk 2008 dan sahabat- sahabat saya, Nurul, Arini, Tya, Annisa, Tiwi, Maysita, Novi, Chelly, Maya, Niken, Mona, Ripa, Poppy, Zepira, Apriyon, Nopriyaldi, Eka, terima kasih untuk persahabatan terindah bersama kalian. Terima kasih setulusnya buat teman- teman IPA’05 sungguh bahagia bisa mengenal kalian semua serta semua pihak yang terlibat dalam penyelesaian skripsi ini.

Medan, Januari 2013

ABSTRAK

THE ADDITION EFFECT OF OIL PALM EMPTY FRUIT BUNCH FILLER IN THERMOPLASTIC ELASTOMER COMPOSITES OF POLYPROPYLENE-

ETHYLENE PROPILENE DIENE MONOMER RUBBER

ABSTRACT

DAFTAR ISI

1.3Pembatasan Masalah 4

1.4Tujuan Penelitian 5

1.5Manfaat Penelitian 5 1.6Metodologi Penelitian 6

1.7Lokasi Penelitian 7

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.5.1 EPDM (Ethylene Propilene Diene Monomer) 13

2.6 Bahan Pengisi 14

2.6.1 Bahan Pengisi Organik 15 2.6.2 Bahan Pengisi Anorganik 16 2.7 Tandan Kosong Kelapa Sawit 16

2.8 Paduan Polimer 18

2.9 Dikumil Peroksida 18

2.10 Divinilbenzena 19

2.11 Xilena 20

2.12 Karakterisasi Campuran Polimer 21 2.12.1 Uji Kekuatan Tarik 22 2.12.2 Kekuatan Lentur 22 2.12.3 Persentase Ikat Silang 23 2.12.4 SEM ( Scanning Electron Microscopy ) 23

BAB III. METODE PENELITIAN

3.1.1 Bahan-bahan Penelitian 26

3.2 Prosedur Kerja 26

3.2.1 Penyiapan Sampel 26 3.2.2 Pengolahan Campuran Polipropilena-Karet EPDM +

1 phr DKP dan 2 phr DVB dengan penambahan berat

pengisi TKKS 27 3.2.3 Pembuatan Spesimen 27 3.2.4 Uji Kekuatan tarik 28 3.2.5 Uji kekuatan Lentur 28 3.2.6 Analisa permukaan dengan SEM 28 3.2.7 Persentase Ikat Silang 29 3.3 Skema Pengambilan Data 30 3.3.1 Bagan Penyiapan karet EPDM 30 3.3.2 Bagan Penyiapan Tandan Kelapa Sawit 30 3.3.3 Bagan Pembuatan dan Karakterisasi Campuran PP-

karet EPDM + 1 phr DKP + 2 phr DVB dengan

penambahan berat bahan pengisi 31

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil 32

4.1.1 Karakterisasi Sampel dan Pengujian Sifat Mekanik 32 4.1.1.1 Uji Kekuatan Tarik dan Kemuluran 32 4.1.1.2 Uji Kuat Lentur 33 4.1.2 Persentase Ikat Silang 33

4.2 Pembahasan 35

4.2.1 Analisa Kekuatan Tarik (σ) dan Kemuluran (ε) Campuran PP-Karet EPDM + 1 phr DKP + 1 phr DVB dengan

variasi penambahan pengisi TKKS 35 4.2.2 Analisa Kekuatan Lentur (σf) dari Campuran PP

Karet EPDM + 1 phr DKP + 2 phr DVB dengan variasi

penambahan pengisi TKKS 36

4.2.3 Persentase Ikat Silang 37 4.2.4 Analisa Permukaan dengan SEM (Scanning Electron

Microscopy) 38

4.3 Rancangan Reaksi Pembentukan TPE 40

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 42

5.2 Saran 42

DAFTAR PUSTAKA 43

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Jenis Pengisi Organik 16 Tabel 2.2 Komposisi Kimia dari TKK 17 Tabel 2.3 Sifat Mekanik TKKS 17 Tabel 2.4 Sifat dari Divinilbenzena 20 Tabel 2.5 sifat Fisik Senyawa Xilena 21 Tabel 4.1 Data hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε)

Campuran TPE 50/50 (g/g) + 1 phr DKP + 2 phr DVB dengan

variasi penambahan pengisi 32 Tabel 4. 2 Data hasil Pengujian Kekuatan Lentur (σf) dari Campuran

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Struktur Polipropilena. 12 Gambar 2.2 Strukturdekomposisi Dikumil Peroksida. 19 Gambar 2.3 Struktur divinilbenzena. 20 Gambar 2.4 Struktur o-xilena, m-xilena dan p-xilena 20 Gambar 3.1 Spesimen uji berdasarkan ASTM D638 27 Gambar 4.1 Grafik kekuatan tarik dari campuran PP-Karet EPDM

+ 1 phr DKP + 2 phr DVB dengan variasi penambahan

pengisi TKKS 35

Gambar 4.2 Grafik kemuluran dari campuran PP-Karet EPDM + 1 phr DKP + 2 phr DVB dengan variasi penambahan

pengisi TKKS 35

Gambar 4.3 Grafik kuat lentur dari campuran PP-Karet EPDM + 1 phr DKP + 2 phr DVB dengan variasi

penambahan pengisi TKKS 36 Gambar 4.4 Grafik persentase ikat silang dari campuran PP-

Karet EPDM + 1 phr DKP + 2 phr DVB dengan variasi

Penambahan pengisi TKKS 37 Gambar 4.5. Hasil pengujian SEM Campuran PP-Karet EPDM-

TKKS 50/50/5 (g/g) + 1 phr DKP + 2 phr DVB dengan

perbesaran 500 kali. 39 Gambar 4.6 Hasil pengujian SEM Campuran PP-Karet EPDM-

TKKS 50/50/40 (g/g) + 1 phr DKP + 2 phr DVB dengan

DAFTAR SINGKATAN

PP = Polipropilena

DKP = Dikumil Peroksida

DVB = Divinil Benzena

TPE = Termoplastik Elastomer

Phr = Per hundred rubber

SEM = Scanning Electron Microscopy

ASTM = American Society for Testing and Materials

EPR = Etilena-Propilena-rubber

EPDM = Etilena Propilena Diena Monomer

NBR = Butadiena-akrilonitril-rubber

TPV = Termoplastik Vulkanisat

TPO = Termoplastik Olefin

TKKS = Tandan kosong Kelapa Sawit

TBS = Tandan Buah Segar

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Hasil pengujian SEM Campuran PP-Karet EPDM- TKKS 50/50/5 (g/g) + 1 phr DKP + 2 phr DVB dengan

perbesaran 1000 kali 47 Lampiran 2. Hasil pengujian SEM Campuran PP-Karet EPDM-

TKKS 50/50/5 (g/g) + 1 phr DKP + 2 phr DVB dengan

Perbesaran 2500 kali 47 Lampiran 3. Hasil pengujian SEM Campuran PP-Karet EPDM-

TKKS 50/50/40 (g/g) + 1 phr DKP + 2 phr DVB dengan

Perbesaran 1000 kali 48 Lampiran 4. Hasil pengujian SEM Campuran PP-Karet EPDM-

TKKS 50/50/40 (g/g) + 1 phr DKP + 2 phr DVB dengan