STUDI PEMBUATAN KOMPOSIT TERMOPLASTIK
ELASTOMER DARI HDPE BEKAS DAN KARET
EPDM DENGAN PENGISI SERBUK TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN
PENDIPERSI GLISEROL
MONOSTEARAT
SKRIPSI
DIAN ASHARI
100822017
`DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
STUDI PEMBUATAN KOMPOSIT TERMOPLASTIK
ELASTOMER DARI HDPE BEKAS DAN KARET
EPDM DENGAN PENGISI SERBUK TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN
PENDIPERSI GLISEROL
MONOSTEARAT
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
DIAN ASHARI
100822017
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERSETUJUAN
Judul : Studi Pembuatan Komposit Termoplastik
Elastomer Dari HDPE Bekas Dan Karet EPDM Dengan Pengisi serbuk Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Pendispersi Gliserol Monostearat
Kategori : Skripsi
Nama : Dian Ashari
Nomor Induk Mahasiswa : 100822017
Program Studi : Sarjana (S1) Kimia
Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
(FMIPA) Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, April 2015
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
Dr. Yugia Muis, M.Si Dr. Amir Hamzah Siregar, M.Si
NIP. 19530271980032003 NIP. 196106141991031002
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
Dr. Rumondang Bulan, MS NIP. 195408301985032001
PERNYATAAN
STUDI PEMBUATAN KOMPOSIT TERMOPLASTIK
ELASTOMER DARI HDPE BEKAS DAN KARET
EPDM DENGAN PENGISI SERBUK TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN
PENDIPERSI GLISEROL
MONOSTEARAT
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja pembimbing dan saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Maret 2015
Dian ashari 100822017
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan Karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini sebaik mungkin. Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
Kedua orang tua tercinta, Ayahanda Dibri Pasaribudan Ibunda Haswidawati atas segala doa, dukungan, kasih sayang dan cintanya yang tiada henti memberikan perhatian kepada penulis. Kepada Adik-adik tercinta yang telah member do’a, perhatian dan dukungan kepada penulis. Bapak Dr.Amir Hamzah Siregar, M.Si. selaku dosen pembimbing 1 dan ibu Dr. Yugia Muis,M.Si. selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak memberikan pengarahan, bimbingan, masukan dan saran hingga terselesaikannya skripsi ini. Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst. MS dan bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU yang telah mensyahkan skripsi ini. Seluruh staf dan dosen KIMIA FMIPA USU yang telah membimbing penulis, staf Kimia Fisika dan Kimia Polimer, Bang Edi yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Tri Syahputra, Indra Nugraha, Priyasin, Hardian, Xerra Fajrani, abangda Awalludin Nainggolan serta teman-teman setambuk 2010 lainnya atas perhatian dan dukungannya selama ini. Serta sahabat-sahabat terbaik khususnya Andri yang selalu memberikan dukungan dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Hanya Allah SWT yang dapat membalas semua kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Semoga Allah SWT selalu memberikan berkah yang berlipat ganda untuk kita semua, amin ya Rabbalalamin.
STUDI PEMBUATAN KOMPOSIT TERMOPLASTIK
ELASTOMER DARI HDPE BEKAS DAN KARET
EPDM DENGAN PENGISI SERBUK TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN
PENDIPERSI GLISEROL
MONOSTEARAT
ABSTRAK
Telah dilakukan vulkanisasi dinamik terhadap campuran TPE HDPE bekas-Karet
EPDMdengan bahan pengisi tandan kosong kelapa sawit pada suhu 175oCdengan
variasi penambahan gliserol monostearat 0; 2; 4; 6; 8; 10 g. Kemudian dicetak
menjadi specimen dengan alat pres kompresor pada suhu 175oC sesuai dengan
ASTM D638Spesimen dikarakterisasi dengan uji kekuatan tarik, uji koefisien serap bunyi dan analisa morfologi permukaan dengan SEM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa campuran TPE memiliki kekuatan tarik paling tinggi didapatkan dengan penambahan 2ggliserol monostearatdengan nilai kekuatan tarik 7,87 MPa dan kemuluran 8,79%. Dari uji koefisien serap bunyi didapatkan penyerapan bunyi paling tinggi terjadi pada frekuensi 2000 Hz dengan nilai α yaitu 0,8966. Dari analisa morfologi permukaan memperlihatkan bahwa bahan pengisi tidak terdistribusi merata dalam matrik.
STUDY OF PREPARATION THERMOPLASTIC ELASTOMER HDPE- EPDM RUBBER BLEND-FILLED OIL PALM EMPTY FRUIT
BUNCHIESWITH PENDIPERSI GLYCEROL MONOSTEARAT
ABSTRACT
Dynamic vulcanization has been done on the mixtureTPE HDPE-Rubber EPDM
filled oil palm empty fruit bunches at a temperature of 175 0C with variations
addition of glycerol monostearate 0; 2; 4; 6; 8; 10 g. Then molded into specimens
by means of pressing the compressor at a temperature of 175o
Keywords: HDPE, TPE HDPE ex- EPDM, GMS
C in according with ASTM D638 specimens were characterized by a tensile strength test , test sound absorption coefficient and analysis of surface morphology by SEM. The results showed that the mixture of TPE has the highest tensile strength obtained by the addition of glycerol monostearate 2g with a value of 7.87 MPa tensile strength and elongation at 8.79%. Sound absorption coefficient of the test obtained the highest sound absorption occurs at a frequency of 2000 Hz with a value of α is 0.8966. Of the surface morphology analysis showed that the filler was not distributed uniformly in the matrix.
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan ii Pernyatan iii Penghargaan iv Abstrak v Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Tabel x
Daftar Gambar xi
Daftar Lampiran xii
Daftar Singkatan xiii
Bab 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 4 1.3 Pembatasan Masalah 4 1.4 Tujuan Penelitian 5 1.5 Manfaat Penelitian 5 1.6 Metodologi Penelitian 5 1.7 Lokasi Penelitian 6
Bab 2. Tinjauan Pustaka 2.1 Polimer 7 2.2 Polietilena 8 2.3 Plastik 11 2.4 Komposit 13 2.5 Karet Sintetis 14 2.6 Karet Alam 15
2.7 Keunggulan Karet Alam Dibandingkan Dengan Karet Sintetis 16
2.8 EPDM 17
2.9 Kompatibilitas Campuran Polimer 17
2.10 Bahan Pengisi 18
2.11 Tandan Kosong Kelapa Sawit 19
2.12 Gliserol Monostearat (GMS) 20
2.13 Karakterisasi Polimer 21
2.13.1 SEM 22
2.13.2 Uji Kekuatan Tarik 22
Bab 3. Metode Penelitian
3.1 Alat-alat Dan Bahan-bahan Penelitian 26
3.1.1 Alat-alat Penelitian 26
3.1.2 Bahan-bahan Penelitian 27
3.2 Prosedur Penelitian 27
3.2.1 Penyiapan Sampel 27
3.2.2 Pengolahan Campuran HDPE (Bekas)+Karet EPDM+BPO 28
3.2.3 Pengolahan Campuran HDPE (Bekas)+Karet EPDM+BPO+DVB 28
3.2.4 Pengolahan Campuran HDPE (Bekas)+Karet EPDM+BPO+DVB+TKKS 29
3.2.5 Pengolahan Campuran HDPE (Bekas)+Karet EPDM+BPO+DVB+TKKS+GMS 30
3.2.6 Prosedur Pembuatan Spesimen 31
3.2.7 Uji Kekuatan Tarik 32
3.2.8 Analisa Permukaan Dengan SEM 33
3.2.9 Ujiu Koefisien Serap Bunyi 33
3.3 Bagan Penelitian 33
3.3.1 Bagan Penyiapan Karet EPDM 33
3.3.2 Bagan Penyiapan Serbuk TKKS 3.3.3 Bagan Pembuatan Campuran Karet EPDM-HDPE Bekas 50/50 (g/g) Dengan Penambahan BPO 34
3.3.4 Bagan Pembuatan Campuran Karet EPDM-HDPE Bekas 50/50 (g/g) Dengan Penambahn BPO Dan DVB 34
3.3.5 Bagan Pembuatan Dan Karakterisasi Campuran HDPE Bekas+Karet EPDM+2phr BPO+3phr DVB Dengan Penambahan Berat Bahan Pengisi Tandan Kosong Kelapa Sawit 35
3.3.6 Bagan Pembuatan Dan Karakterisasi Campuran HDPE Bekas+Karet EPDM+2phr BPO+3phr DVB+10 g TKKS Dengan Penambahan Berat Bahan Pendispersi Gliserol Monostearat 2 g 36
Bab 4 Hasil dan Pembahsan 4.1 Hasil Karakterisasi Sampel Dan Pengujian Sifat Mekanik 37
4.2 Pembahasan 39
4.2.1 Analisa Kekuatan Tarik Dan Kemuluran Dari Penelitian Yang Sebelummya TPE HDPE Bekas+Karet EPDM+ BPO 39
4.2.2 Analisa Kekuatan Tarik Dan Kemuluran Dari Penelitian Yang Dilakukan Sebelumnya TPE HDPE Bekas+Karet EPDM+BPO+DVB 40
4.2.3 Analisa Kekuatan Tarik Dan Kemuluran Dari Penelitian Yang Dilakukan Sebelumnya TPE HDPE Bekas+Karet EPDM+BPO+DVB+TKKS 42
4.2.4 Hasil Uji Koefisien Serap Bunyi TPE HDPE bekas+Karet EPDM+BPO+DVB+TKKS Dengan
Variasi GMS 45
Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
50
5.2 Saran
50
Daftar Pustaka
51
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel
Judul Halaman
2.1 Jenis-jenis Polietilena 8
2.2 Komposisi Kimia Dari Tandan Kosong Kelapa Sawit 19
2.3 Sifat Fisika Tandan Kosong Kelapa Sawit 19
4.1 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran Dari
Penelitian Yang Dilakukan Sebelumnya Campuran TPE 50/50 (g/g)+BPO
37
4.2 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran Dari
Penelitian Yang Dilakukan Sebelumnya Campuran TPE 50/50 (g/g)+BPO+DVB
37
4.3 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran Dari
Penelitian Yang Dilakukan Sebelumnya Campuran TPE 50/50 (g/g)+2phr BPO+3phr DVB Dengan Variasi Penambahn TKKS
38
4.4 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran Dari
Penelitian Yang Dilakukan Sebelumnya Campuran TPE 50/50 (g/g)+2phr BPO+3phr DVB+10 g TKKS Dengan Variasi Penambahn GMS
38
4.5 Nilai Koefisien Bunyi TPE Dengan Variasi GSM 46
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar
2.1. Struktur Polietilen 9
2.2. Struktur Isoprena 15
2.3 Struktur EPDM 17
2.4 Struktur Gliserol Monostearat 21
3.1 Spesimen Uji Berdasarkan ASTM D638 Tipe IV 30
3.2 Bagan Dari Tabung Impendasi 32
4.1 Grafik Kekuatan Tarik Dari TPE HDPE bekas-Karet EPDM+BPO 39
4.2. Grafik Kemuluran Dari TPE HDPE bekas-Karet EPDM+BPO 39
4.3. Grafik Kekuatan Tarik Dari TPE HDPE bekas-Karet EPDM+BPO+DVB 40
4.4. Grafik Kemuluran Dari TPE HDPE bekas-Karet EPDM+BPO+DVB 41
4.5. Grafik Kekuatan Tarik Dari TPE HDPE bekas-Karet EPDM+BPO+DVB +variasi TKKS 42
4.6. Grafik Kemuluran Dari TPE HDPE bekas-Karet EPDM+BPO+DVB +variasi TKKS 42
4.7. Grafik Kekuatan Tarik Dari TPE HDPE bekas-Karet EPDM+BPO+DVB +10 g TKKS+ variasi GMS 44
4.8 Grafik Kemuluran Dari TPE HDPE bekas-Karet EPDM+BPO+DVB +10 g TKKS+ variasi GMS 44
4.9 Grafik Camputan TPE Dengan Variasi GMS 46
4.10 Grafik Camputan TPE Dengan Variasi GMS Dan TPE Tanpa GMS 48
DAFTAR SINGKATAN
HDPE = High Density Polietilena
BPO = Benzoil Peroksida
DVB = Divinil Benzena
TPE = Termoplastik Elastomer
Phr = Per hundred rubber
SEM = Scanning Electron Microscopy
ASTM = American Society for Testing and Materials
EPDM = Etilena Propilena Diena Monomer
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
Lampiran
1 Perhitungan kekuatatan tarik 56
2 Perhitungan kemuluran 57
3 Hasil pengujian SEM TPE HPDE-Karet EPDM 50/50 (g/g)+TKKS+2phr BPO+3phr DVB Dengan Pebesaran 600x 58 4 Hasil pengujian SEM TPE HPDE-Karet EPDM 50/50 (g/g)+TKKS+2phr BPO+3phr DVB Dengan Pebesaran 1500x 58 5 Hasil pengujian SEM TPE HPDE-Karet EPDM 50/50 (g/g)+TKKS+2phr BPO+3phr DVB+2gr GMS Dengan Pebesaran 100x 59 6 Hasil pengujian SEM TPE HPDE-Karet EPDM 50/50 (g/g)+TKKS+2phr BPO+3phr DVB+2gr GMS Dengan Pebesaran 1000x 59 7 Hasil pengujian SEM TPE HPDE-Karet EPDM 50/50 (g/g)+TKKS+2phr BPO+3phr DVB+2gr GMS Dengan Pebesaran 3000x 60
8 Perhitungan Uji Serap Bunyi 61
9 Gambar Alat Ekstruder 63
