BAB 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Pembuatan termoplastik elastomer berbasis NR berpotensi untuk meningkatkan
sifat-sifat NR. Permasalahan utama blend PP dan NR adalah belum dapat
dihasilkan blend yang kompatibel. Hal ini disebabkan oleh fasa NR yang tidak
mudah terdistribusi kedalam matrik PP. Diperkirakan bahwa faktor penyebabnya
antara lain adalah perbedaan viskositas kedua polimer tersebut yang cukup besar
pada suhu leleh PP, dan interaksi molekular antara PP dan NR yang relatif kurang
besar. Beberapa peneliti melakukan proses vulkanisasi dinamik untuk
meningkatkan interaksi molekul PP dan NR dalam blend (Mangaraj, 2005).
Nakason dkk (2006) memvulkanisasi termoplastik berdasarkan pada
pencampuran karet alam/polietilena densitas tinggi dengan menggunakan
pengkompatibilizer. Diperoleh bahwa termoplastik vulkanisasi dengan
menggunakan resin fenolik menunjukkan bahwa kompatibilitas dan kekuatan tarik
yang lebih tinggi, perpanjangan putus dan kecenderungan untuk kembali ke
keadaan semula lebih lama dari pada menggunakan Sulfur. Dalam penelitian
berikutnya Nakason (2008) yang menggunakan dikumil peroksida (DKP) sebagai
curative agent untuk memvulkanisasi karet yaitu dengan mencampurkan
elastomer karet alam dan karet alam yang diepoksidasi dengan polipropilena
menggunakan campuran DKP, sulfur dan phenil-PP sebagai pengkompatibilizer
yang menghasilkan termoplastik vulkanisasi dengan harga tegangan-regangan dan
Awang (2007), dalam penelitiannya mengatakan bahwa campuran
polipropilena dan abu ban bekas dengan adanya DKP dan N,N-m-phenylene bis
maleimide (HVA-2) dapat meningkatkan kuat tarik, adhesi antar muka dan dapat
meningkatkan sifat termal dari campuran, hal ini menandakan adanya interaksi
kimia antara polipropilena dan abu ban bekas dengan adanya DKP dan HVA-2.
Destia (2011) dalam penelitiannya mengatakan bahwa blend antara PP dan
Karet Alam SIR 10 dengan menggunakan inisiator dikumil peroksida dan divinil
benzena sebagai zat pengikat silang dapat meningkatkan kekuatan tarik dari TPE
dibandingkan tanpa divinil benzena. Bahruddin dkk, (2007) dalam penelitianya
mengatakan bahwa dengan meningkatnya perbandingan jumlah karet
alam/polipropilena dapat menghasilkan distribusi partikel karet alam yang merata
dengan ukuran yang kecil. Perbandingan dari banyaknya karet alam/polipropilena
dan komposisi zat pengikat silang dapat menigkatkan sifat mekanik dari TPE.
Ismail, H. (2001) dalam penelitiannya mengatakan bahwa dengan
bertambahnya bahan pengisi yang ditambahkan pada komposit karet alam akan
menurunkan kekuatan tarik dan kekuatan sobek dari komposit, hal ini disebabkan
karena ketidakmampuan bahan pengisi untuk meningkatkan penyebarannya dalam
matrik polimer.
Kebisingan merupakan salah satu masalah lingkungan yang patut
diperhatikan. Dimana pada tingkat kebisingan tertentu suara yang dihasilkan
menimbulkan ketidak-nyamanan dan dapat berdampak terhadap kesehatan fisik
maupun psikis. Berkaitan hal tersebut berbagai usaha dilakukan untuk mengurangi
suara yang tidak diinginkan. Salah satunya dengan menciptakan material akustik
dari komposit berpengisi serat alam, karena serat alam merupakan bahan berpori
dan banyak mengandung lignoselulosa (McMullan, 2002). Keuntungan dari serat
alam yaitu densitasnya yang rendah, mudah terurai, kekakuan tinggi, dan
Ersoy, S. (2009), meneliti tentang pemanfaatan limbah serat daun teh
sebagai bahan absorpsi suara, dimana panjang dan tebal serat daun teh
mempengaruhi daya absorpsi suara. Pada tiga lapisan berbeda panjang serat daun
teh dengan tebal 1 cm memiliki daya absorpsi suara yang hampir sama untuk
bahan tekstil yang memiliki 6 lapisan tenunan. Sedangkan untuk tebal lapisan dari
bahan tekstil yaitu 20 mm yang dicampur dengan limbah daun teh menunjukkan
daya absorpsi suara yang baik antara frekuensi 500-3000 Hz.
Karlinasari, L. (2011), meneliti tentang sifat penyerapan dan isolasi suara
papan wol berkerapatan sedang-tinggi dari beberapa kayu cepat tumbuh, dimana
papan wol berkerapatan sedang memiliki nilai koefesien absorpsi suara lebih
tinggi dibandingkan dengan papan wol berkerapatan tinggi pada kisaran frekuensi
rendah dan frekuensi tinggi. Pada frekuensi sedang, papan partikel wol bersifat
merefleksikan suara.
Berdasarkan uraian diatas penulis ingin meneliti pengaruh penambahan zat
pengkompatibel asam stearat terhadap TPE berpengisi tandan kosong kelapa sawit
dengan mengunakan DKP sebagai inisiator dan DVB sebagai agen pengikat silang
untuk mendapatkan data kemampuan mekanik melalui uji kuat tarik, analisa
morfologi permukaan,analisa termal dan uji koefesien serap bunyi.
1.2Perumusan Masalah
Adapun permasalahan dalam penelitian ini adalah :
1. Apakah asam stearat dapat meningkatkan kompatibilitas antara matrik dan
bahan pengisi sehingga dapat meningkatkan sifat mekanik dari
termoplastik elastomer.
2. Bagaimana pengaruh tandan kosong kelapa sawit terhadap termoplastik
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.
3. Inisiator yang digunakan adalah dikumil peroksida dengan variasi berat 1
phr, 2 phr dan 3 phr.
4. Zat pengikat silang yang digunakan adalah divinil benzena dengan variasi
volume 1 phr, 2 phr dan 3 phr.
5. Zat pendispersi yang digunakan adalah asam stearat dengan variasi berat 2
g, 4 g, 6 g, 8 g, dan 10 g.
6. Karakterisasi meliputi uji kekuatan tarik, analisa permukaan dengan SEM, analisa termal dengan DTA dan uji koefesien serap bunyi.
1.4Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui interaksi dan kompatibilitas yang terjadi antara matrik
dan bahan pengisi dengan adanya penambahan asam stearat terhadap
karakteristik dari TPE.
2. Untuk mengetahui apakah tandan kosong kelapa sawit dapat digunakan
sebagai bahan penyerap bunyi pada TPE.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Diharapkan Penambahan Asam Stearat dapat menghasilkan termoplastik
elastomer yang lebih kompatibel dan kuat dan dapat digunakan dalam
berbagai aplikasi.
2. Diharapkan penelitian ini dapat menjadi referensi tambahan dalam
pemanfaatan tandan kosong kelapa sawit sebagai salah satu material
berpori yang dapat digunakan sebagai bahan pembuatan peredam suara
dimana produk yang dihasilkan tidak mudah terbakar dan juga tidak
1.6Metodologi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di laboratorium dengan perlakuan rasio konsentrasi
polipropilena-karet SIR 10-Tandan kosong kelapa sawit 50:50:30 (g/g/g) didalam
internal mixer pada suhu 175oC.
1. Tahap I
Pada tahap ini karet SIR 10 dipotong kecil-kecil dan ditimbang sebanyak
50 g . TKKS dihaluskan dan diayak pada ayakan 80 mesh dan ditimbang
sebanyak 30 g, polipropilena ditimbang sebanyak 50 g, kemudian asam
stearat ditimbang sebanyak 2g, 4g, 6g, 8g, dan 10 g.
2. Tahap II
Pada tahap ini adalah tahap pencampuran 50 g polipropilena – 50 g karet
SIR 10 – 30 g TKKS dengan variasi penambahan berat dikumil peroksida
1 phr,2 phr, 3 phr dari hasil uji tarik optimum lalu variasi penambahan
volume divinil benzena 1 phr, 2 phr, 3 phr dari hasil uji tarik optimum dan
variasi penambahan berat asam stearat 2g, 4g, 6g, 8g, 10g dengan
menggunakan alat internal mixer pada suhu 175oC.
3. Tahap III
Campuran yang diperoleh diletakkan pada lempeng Aluminium yang
memiliki ukuran 15 x 15 cm yang telah dilapisi dengan Aluminium foil.
Lalu ditekan dengan alat press pada suhu 175oC selama 15 menit,
kemudian hasil cetakan yang terbentuk berupa spesimen sesuai ASTM
D638 pengujian kekuatan tarik, dan ASTM E1050 untuk uji koefesien
serap bunyi, analisa permukaan dengan menggunakan SEM dan analisa
a. Variabel tetap:
1. Berat Polipropilena
2. Berat karet SIR 10
3. Berat TKKS
4. Suhu alat internal mixer 175oC
5. Suhu hot press 175oC
6. Waktu tekan 20 menit
b. Variabel bebas:
1. Variasi berat dikumil peroksida 1 phr, 2 phr, dan 3 phr
2. Variasi volume divinil benzena 1 phr, 2 phr, dan 3 phr
3. Variasi berat asam stearat 2g, 4g, 6 g, 8 g, dan 10 g
c. Variabel terikat:
- Kekuatan tarik, Scanning Electron Microscopy(SEM), Differential
Thermal Analysis(DTA), dan koefesien serap bunyi.
1.7Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di laboratorium Kimia Polimer dan Kimia Fisika FMIPA
Universitas Sumatera Utara, analisa permukaan dengan SEM di laboratorium LIPI
Jakarta, penghalusan serat TKKS dilakukan di Disperindag Provinsi Sumatera
Utara, Uji kekuatan tarik dilakukan di Laboratorium Impact and Fracture Teknik
Mesin USU, uji DTA dilaboratorium Mikroskop Electron PTKI Medan dan uji
koefesien serap bunyi dilakukan di Laboratorium Noise and Vibration Teknik
