KARAKTERISASI KOMPOSIT POLIPROPILENA-PPgM SERBUK KULIT PISANG KEPOK DAN KOMPOSITPOLIPROPILENA-
DMP- SERBUK KULIT PISANG KEPOK
SKRIPSI
IIS BADRIAH NAHAR 100802015
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2014
KARAKTERISASI KOMPOSIT POLIPROPILENA-PpgMA-SERBUK KULIT PISANG KEPOK DAN KOMPOSIT POLIPROPILENA-
DMP- SERBUK KULIT PISANG KEPOK
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
IIS BADRIAH NAHAR 100802015
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2014
PERSETUJUAN
Judul :qKarakteristik Komposit Polipropilena, q.PP-g-MA, serbuk kulit pisang kepok dan n nikomposit polipropilena, DMP, serbuk
nikulit pisang kepok. Kategori : Skripsi
Nama : Iis Badriah Nahar Nomor Induk Mahasiswa : 100802015
Program Studi : Sarjana( S1) Kimia Departemen : Kimia
Fakultas :nMatematika dan Ilmu Pengetahua Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di : Medan, November 2014 Komisi Pembimbing : Pembimbing II Pembimbing I
Dr. Darwin Yunus Nst.MS Dr. Yugia Muis, M.Si NIP.195508101981031006 NIP.195310271980032003
Diketahui/Disetujui oleh:
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
DR. Rumondang Bulan Nst. M.Si NIP.195408301985032001
PERNYATAAN
KARAKTERISASI KOMPOSIT POLIPROPILENA,PP-g-MA,SERBUK KULIT PISANG KEPOK DAN KOMPOSIT POLIPROPILENA,
DMP, SERBUK KULIT PISANG KEPOK
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa sekripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, November 2014
Iis Badriah Nahar 100802015
PENGHARGAAN Bismillahirrahmanniraahim
Alhamdulillah Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas rahmat dan karunianya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi sebaik mungkin. Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih Kepada Ayahanda tersayang M.Thoyib dan ibunda tercinta Siti Rabi’ah Adawiyah atas segala do’a dan bimbingan, semangat, pengorbanan, dan kasih sayangnya yang telah diberikan kepada penulis sehingga bisa menyelesaikan studi penulis sampai sekarang ini. Serta adik tercinta Entin Mutoharoh yang selalu mendukung penulis dalam suka dan duka.
Dr. Yugia Muis, M.Si selaku dosen pembimbing 1 dan Dr.Darwin Yunus Nasution, M.Si selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak memberikan pengarahan, bimbingan, masukan, dan saran hingga terselesaikannya skripsi ini. Dr Rumondang bulan, 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 penulis di FMIPA USU. Dan tak lupa penulis menyampaikan penghargaan dan cinta kasih yang terdalam dan tulus kepada Kepala Kepala Laboratorium Kimia Fisika USU, Bang edi yang telah membantu penulis selama penelitian, teman-teman asisten Kimia Fisika dan Kimia Polimer Bang Aidil, Bang Supran, Kak Mira, Kak Deasy, kak Neni, Leny, Diana, Gita, Choliq, Habibi, Uci, Suci dan Uli, teman-teman terdekat penulis Mey Rina, Sumariah, Zulfa, Nirmala, Lia, teman-teman seperjuangan 2010 dan teman-teman kos 2D yang selalu memberikan dukungan dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Kepada saudara dan teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah mnyemangati penulis.
Hanya Allah SWT yang dapat membalas kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Penulis berharap Allah SWT memberikan berkah-Nya kepada kita semua, amin ya rabbalalamin.
KARAKTERISASI KOMPOSIT POLIPROPILENA-PPgMA-SERBUK KULIT PISANG KEPOK DAN KOMPOSIT
POLIPROPILENA-DMP-SERBUK KULIT PISANG KEPOK
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui sifat mekanik dan sifat fisik dari komposit polipropilena, polipropilena tergrafting maleat anhidrat (PP-g-MA) dengan pengisi serbuk kulit pisang Dan polipropilena, dimetil ftalat (DMP) dan pengisi serbuk kulit pisang dengan variasi berat PP-g-MA dan DMP. Kekuatan tarik diuji berdasarkan ASTM D-638. Variasi berat PP:PP-g-MA:Serbuk kulit pisang yang digunakan 7:1:1, 7:2:1, 7:3:1, 7:4:1, 7:5:1. Hasil kekuatan tarik yang paling tinggi didapatkan dengan perbandingan 7:2:1 yaitu 16,77 Mpa dan nilai kemulurannya 2,26 %. Dari uji kerapatan perbandingan 7:2:1 memiliki kerapatan yang paling tinggi dan daya serap air yang paling rendah yaitu 0,87 gr/cm3 dan 2,04 % (2 jam), 4,00 % (24 jam), pada analisa morfologi SEM menunjukkan permukaan yang cukup merata, hal ini menunjukkan komposit tercampur homogen. Pada variasi PP:DMP:Serbuk kulit pisang yang digunakan 7:1:1, 7:2:1, 7:3:1, 7:4:1, 7:5:1. Kekuatan tarik yang paling tinggi didapatkan pada variasi 7:5:1 yaitu 15,60 Mpa dengan nilai kemuluran 2,20 % dari hasil uji kerapatan sebesar 0,68 g/cm3 dan daya serap air sebesar 5,76 % (2 jam), 11,53 % (24 jam), dari analisa morfologi SEM menunjukkan permukaan yang kurang merata, hal ini menunjukkan komposit tidak tercampur homogen.
CHARACTERIZATION OF COMPOSITE POLYPROPILENE- PPgMA- KEPOK BANANA PEEL POWDER AND COMPOSITE OF
POLYPROPILENE - DMP- KEPOK BANANA PEEL POWDER
ABSTRACT
The reseach about mechanical and pysical properties of polypropilene, polipropilene grafted maleic anhydride (PP-g-MA) with filler banana peel powder and polipropilene, dimetyl phthalate (DMP), and filler banana peel powder with weigth variation polipropilene grafted maleic anhydric and dimetyl phthalate. Tensile strength tested base on ASTM D-638. The weight variation PP:PP-g-MA:banana peel powder used such as 7:1:1, 7:2:1, 7:3:1, 7:4:1, 7:5:1. The highest tensile strength obtained on ratio 7:2:1 was 16,77 Mpa and strain value 2,26 %. The density test ratio 7:2:1 has the highest and the lowest of water absorption test was 0,87 gr/cm3 and 2,04 % (2 Hours), 4,00 % (24 hours), the analysis of morphology with SEM shows the composite surface is homogeneous and uniformly mixed. The variation weight of PP:DMP: banana peel powder used such as 7:1:1, 7:2:1, 7:3:1, 7:4:1, 7:5:1, the highest tensile strength obtained on ratio 7:5:1 was 15,60 Mpa and strain value 2,20 %, from density test was 0,68 g/cm3 and the lowest of water absorption was 5,76 % (2 hours), 11,53 % (24 hours), the morphology analysis with SEM showed uneven surface, it show that the composite is not homogeneous mixed.
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan ii Pernyataan iii Penghargaan iv Abstrak v Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Tabel ix
Daftar Gambar x
Daftar Singkatan xi
Daftar Lampiran xii
Bab 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 2 1.3 Pembatasan Masalah 3 1.4 Tujuan Penelitian 4 1.5 Manfaat Penelitian 5 1.6 Metodologi Penelitian 6 1.7 Lokasi Penelitian 7
Bab 2. Tinjauan Pustaka 2.1 Polipropilena 8
2.2 Pisang Kepok 9
2.3 Kulit Pisang 10
2.4 Interaksi Pemlastis dengan Polimer 11
2.5 Dimetil ftalat 12
2.6 Bahan Pengisi 13
2.7 Maleat Anhidrat 14
2.8 Benzoil Peroksida 15
2.9 Grafting Polipropilena 16
2.10. Kompatibilitas Campuran Polimer 18
2.11. Karakteristik Campuran Polimer 2.11.1 Analisa Sifat Permukaan dengan pengujian SEM 19
2.11.2 Uji Tarik dan Kemuluran 20
2.11.3 Kerapatan Papan Komposit 21
2.11.4 Uji Daya Serap Air 21
Bab 3. Metode Penelitian
3.1 Alat dan Bahan 23
3.1.1. Alat 23
3.1.2 Bahan 23
3.2 Prosedur Penelitian 24
3.2.1 Pembuatan Serbuk Kulit Pisang 3.2.2 Proses Grafting MA Kedalam Polipropilena 24
3.2.3 Pembuatan Campuran Polimer dengan pemlastis 25
dan serbuk kulit pisang 3.2.4 Proses Pembuatan Komposit PP:PP-g-MA:SKP 25
3.3 Bagan Penelitian 26
3.3.1 Proses Preparasi Serbuk Kulit Pisang 26
3.3.2 Proses Pencampuran PP-DMP -SKP 27
3.3.3 Proses Grafting PP dengan Maleat Anhidrat 27
3.3.4 Proses pemurnian PP-g-MA 29
3.3.5 Proses Pencampuran PP/PP-g-MA/SKP 30
Bab 4. Hasil dan Pembahasan 31
4.1 Pembuatan PP-g-MA 31
4.2 Analisa FT-IR PP-g-MA 31
4.3 Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran Komposit 33
PP/PP-g-MA/Serbu Kulit Pisang 4.3.1 Uji Tarik dengan Variasi Berat PP-g-MA 34
4.3.2 Uji Tarik dengan Variasi Berat DMP 37
4.4 Analisa Sifat Morfologi dengan Uji SEM 39
4.5 Analisa Kerapatan dan Daya Serap Air Komposit 40
PP/PP-g-MA/Serbuk Kulit Pisang 4.5.1 Kerapatan 4.5.1.1 Kerapatan dengan Variasi MIIIBerat PP-g-MA 40
4.5.1.2 Kerapatan dengan Variasi DMP 42
4.5.2 Daya Serap Air 4.5.2.1 Daya Serap air dengan Variasi Berat PP-g-MA 45
4.5.2.2 Daya Serap air dengan Variasi Berat DMP 45 Bab 5. Kesimpulan dan Saran
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel Judul Halaman
2.1 Komposisi Kulit Pisang 11 4.1 Data Hasil Pencampuran Bahan Polimer 31 4.2 Bilangan Gelombang PP-g-MA setelah pemurnian 31 4.3 Bilangan Gelombang PP-DMP
4.4 Hasil Perhitungan Kekuatan Tarik dan Kemuluran 32 PP/PP-g-MA/SKP
4.5 Hasil Perhitungan Kekuatan Tarik dan Kemuluran 37 dengan variasi DMP
4.6 Kerapatan Komposit Variasi Berat PP-g-MA 40 4.7 Kerapatan Komposit dengan variasi DMP 4.8 Daya Serap air Dengan waktu Perendaman 2 jam 42
(Variasi Berat PP-g-MA)
4.9 Daya Serap Air Dengan Waktu Perendaman 24 jam 43 (Variasi Berat PP-g-MA)
4.10 Daya Serap air dengan waktu Perendaman 2 jam 43 (Variasi Berat DMP)
4.11 Daya Serap air dengan waktu Perendaman 24 jam 45 (Variasi Berat DMP)
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
2.1 Struktur Polipropilena 7 2.2. Limbah kulit pisang kepok 11 2.3 Struktur senyawa Dimetil Ftalat 13 2.4 Struktur Maleat Anhidrat 15 2.5 Reaksi Grafting Maleat Anhidrat kedalam polipropilena 18 2.6 Spesimen uji berdasarkan ASTM D638 21 4.1 Hasil FT-IR PP-g-MA dan PP-DMP 31 4.2 Grafik kekuatan tarik (Mpa) dari komposit
PP/PP-g-MA/SKP 35
4.3 Grafik kemuluran (%) dari komposit PP/PP-g-MA/SKP 36 4.4 Grafik kekuatan tarik (Mpa) Komposit PP/DMP/SKP 37 4.5 Grafik kemuluran (%) dari komposit PP/DMP/SKP 38 4.6 Foto SEM komposit perbandingan PP:PP-g-MA (7:2:1) 39
perbesaran 500x
4.7 Foto SEM komposit perbandingan PP;DMP:SKP (7:5:1) 39 perbesaran 500x
4.8 Grafik hubungan antara variasi komposisi dengan densitas 41 4.9 Grafik hubungan antara variasi DMP dengan densitas 42 4.10 Grafik Daya Serap air Pada waktu perendaman 2 jam 43
dan 24 jam Variasi PP-g-MA
4.11 Grafik Daya Serap Air Pada Waktu Perendaman 2 jam 44 dan 24 jam
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Lampiran Judul Halaman 1. Perhitungan Kekuatan Tarik 51 2. Perhitungan Kemuluran 52 3. Perhitungan Daya Serap Air 53 4. Penentuan Drajat Grafting 53 5. Hasil Spektrum FT-IR PP murni 54 6. Hasil Spektrum FT-IR MA 55 7. Hasil Spektrum PP-g-MA 56 8. Hasil Spektrum FTIR PP-DMP 57 9. Hasil Analisa Morfologi SEM 58 10. Gambar Alat dan Bahan Penelitian 59
