i
i PENGOLAHAN DAN KARAKTERISASI BENTONIT ALAM ACEH
SEBAGAI PENGISI NANOKOMPOSIT
POLIPROPILENA-MONTMORILLONIT
ABSTRAK
Penelitian tentang karakterisasi dan pengolahan bentonit alam Aceh sebagai pengisi nanokomposit polipropilena-montmorillonit telah dilakukan. Bentonit alam dalam penelitian ini diambil dari tiga daerah di Aceh, yaitu dari Desa Teupin Reusep, Kabupaten Aceh Utara, dari Desa Pantanlah Kabupaten Bener Meriah, dan dari Desa Jaboi Kabupaten Sabang. Tujuan dari penelitian adalah untuk mengolah dan mengkarakterisasi bentonit alam Aceh sebagai pengisi nanokomposit montmorillonit-polipropilena dengan penambahan PP-g-MA sebagai kompatibilizer dan oktadecylamin sebagai pemodifikasi MMT. Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap yaitu pengolahan bentonit alam menjadi montmorillonit, pembuatan montmorillonit ukuran nanopartikel, modifikasi montmorillonit dengan oktadecylamine, persiapan polipropilena-montmorillonit nanokomposit, dan uji degradasi terhadap nanokomposit polipropilen-montmorillonit. Dari penelitian yang sudah dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa bentonit dari Teupin Reusep, Aceh Utara dan dari Pantanlah, Bener Meriah adalah Na-bentonit, sementara itu bentonit dari Jaboi Sabang adalah Ca-bentonit. Persentase montmorillonit dalam bentonit dari Teupin Reusep, Aceh Utara, dalam bentonit Pantanlah, Bener Meriah dan dalam bentonit Sabang Jaboi masing-masing 51,6%, 70,6%, dan 63,2%. Pengolahan nanokomposit PP-MMT dapat dilakukan dengan penambahan PP-g-MA sebagai kompatibilizer dan memodifikasi MMT dengan oktadecylamin dan hasilnya menunjukkan bahwa eksfoliasi dan interkalasi dari PP dalam MMT dapat terjadi. Berdasarkan hasil uji tarik terhadap nanokomposit, komposisi optimum nanokomposit PP-MMT Aceh untuk ketiga daerah terjadi pada perbandingan persen komposisi PP;PP-g-MA;MMT ; 85;10;5. Berdasarkan hasil dari uji sifat mekanik dan uji termal didapatkan bahwa nanokomposit PP-MMT Aceh Utara mempunyai sifat mekanik dan stabilitas termal yang lebih tinggi dibandingkan nanokomposit PP-MMT Bener Meriah dan nanokomposit PP-PP-MMT Sabang. Bedasarkan hasil FTIR, uji degradasi yang dilakukan sampai 15 hari dan 30 hari terhadap ketiga nanokomposit PP-MMT Aceh yang telah ditambahkan antioksidan α-Tokoferol, nanokomposit tersebut tidak mengalami perubahan, ini membuktikan bahwa α -Tokoferol dapat mencegah terjadinya reaksi oksidasi pada polipropilena.
Kata kunci : Bentonit, Montmorillonit, Polipropilena, PP-g-MA, Antioksidan,
Nanokomposit, Analisa mekanik, termal, morfologi, XRD, XRF, PSA
ii
ii PROCESSING AND CHARACTERIZATION NATURAL BENTONITE OF
ACEH AS FILLER OF POLYPROPYLENE-MONTMORILLONITE NANOCOMPOSITE
ABSTRACT
Research onthe characterization and processing of natural bentonite of Aceh as filler polypropylene-montmorillonite nanocomposite has been done. Natural bentonite in this study was taken from three areas in Aceh, which in Teupin Reusep, North Aceh, in Pantanlah, from Bener Meriah and in Jaboi Sabang. The purpose of this study was to processing and characterization of natural bentonite of Aceh as filler of polypropylene-montmorillonite nanocomposite with the addition of PP-g-MA as compatibilizer and octadecylamin as modifier of MMT. The research was carried out in several stages, namely processing of natural bentonite into montmorillonite, making of monmorillonite size of nanoparticles, modified of montmorillonite with oktadecylamine, preparation of polypropylene-montmorillonite nanocomposite, and testing degradation of polypropylene-montmorillonite nanocomposite. From the research that has been done can be concluded that the bentonite from Teupin Reusep, North Aceh and from Pantanlah, Bener Meriah is a Na-bentonite, while bentonite from Jaboi Sabang is Ca-bentonite. Percentage of montmorillonite in bentonite Teupin Reusep, North Aceh, in the bentonite Pantanlah, Bener Meriah and in bentonite from Sabang Jaboi respectively were 51.6%, 70.6%, and 63.2%. PP-MMT nanocomposite processing can be done with the addition of PP-g-MA as compatibilizer and modified MMT with octadecylamin and the results showed that the exfoliation and intercalation of PP in MMT may occur. Based on the tensile test results, the optimum composition of PP-MMT nanocomposite of Aceh for three regions occurred at a ratio of percent composition of PP;PP-g-MA;MMT: 85;10;5. From the test results of the mechanical properties and thermal tests found that the PP-MMT nanocomposite North Aceh has mechanical properties and thermal stability is higher than PP-MMT nanocomposite of Bener Meriah and PP-MMT nanocomposite of Sabang. Based on the results of FTIR, degradation tests conducted up to 15 days and 30 days to three PP-MMT nanocomposite of Aceh with the addition
of the antioxidant α-tocopherol, the nanocomposite does not change, this proves that
α-tocopherol can prevent oxidation reactions on polypropylene.
Keywords: Bentonite, montmorillonite, Polypropylene, PP-g-MA, Antioxidants,
nanocomposite, mechanical analysis, thermal, morphological, XRD, XRF, PSA
