Pengaruh proses oil terhadap tegangan putus dan perpanjangan putus karet untuk komponen pompa air tangan

(1)

PENGARUE

PROSES

OIL

TENHADAP TEGANGAN

PUTUS

IIAN ?IXPAI{JANGAN

PUTUS

KARET

UNTI'K

KOMPONEN

PIOMPA AIR TANGAN

Oleh:

Siti Rochani, Luciawati Smarfo

ABSTRACT

The

objective

of this

research

is to know influene of

process

_oil

to

the physical prOperties tensile strength and elongation

at

break

of

rubber compound

for

hand

wder

pmp.

Vulcanized nrbber makes from RutSEr Smoke Sheet @SS) and Styrene

Butadiene Rubber

(SBR

1502)

as raw material.

lngredient

which

added

to

raw material were ParafEn Wax, Stearic

Aci4

ZnO, CaCO3, Carbon

Blach

Process

Oil,

CBS,

TMT,

AOSP

and

Sutphur.

Raw

material

rr$ber and

ingredient

were compounded

in

a trvo

roll mill

and formed to slab by

hy&aulic

press at temperature 150 oC and pressure

$A

k$cm?.It

should be carry out by varrying process

oil

3-9

part Uy weight

raw

material,

Tlre

compound

was

tested

tensile strength

and elongation at break. The result of

this

research indicated that process

oil

(Xl)

and

tensile strength

(Yl)

bare

regression equation as

Yl:

235,697-8,33X (corelation coeffisien= 0,72)

while

process

oil

and elongation at break has regression equation

as

Y2=

251,64

+

12,75

X

(corelation coeffisien = 0,97).

INTISARI

Penelitian

ini

bertujuan unhrk mengetahui penganrh proses

oil

terhadap sifat

fuis

t€gangan putus dan perpanjangan

prtu$

vulkanis:lt karet unhrk pompa

_air

tangan.

Vulkanisat karet untuk homponen pompa

air

tangan dibuat dari bahan baku Rubber Smoke Sheet (RSS) dan Styrene Butadiene Rubber (SBR 1502) ditambah

ingredren-ingredien antara

lain

Parffin

Wa"x, Asam stearaL

ZnO,

CaCO3, Carbon

Blach

Proses

Oil,

CBS,

TMT,

AOSP

dan

sulfur.

bahan,bahan tersebut

diatas

dikompoding

_@a

sehah

alat two

roll mill.

Kompon yang dihasilkan

dibual

rnenfadi bentuk slab

&ngan

menggunakan hydraulic press pada

srhu

150 oC dan

t*anan

150

kglcm2.

Konrpon

karet untuk

komponen pompa

air

tangan

dihrat

&ngan

memvariasikan proses

oil 3

sanryai

9 bagian berat

bahan

baku

karet. Pengujian yang dilakukan terhadap kompon tercehrt adalah

uji

tegangan putus dan perpanjangEr Frtus. Data hasil pengujian memmjukkan bahwa a!ilara proses

o{

()f)

dengan tegangru

p*us

(yl)

menunjul*an

ada persamaan regresi sebagai

berihrt

:

Yl=

235,6974,3

Xl

(koefisien korelasi = 0,72). Sedangtan antara proces

oil

dengan

p€teaqiangan

pthrs

(Y2)

mempuryai

persamaan reEfesi

Y2=

251,64

+

.\2,75X

ftoefisien korelasi = 0,97).

(2)

I

PENDAHULUAN

Bahan pslrrnak atau softener

juga

_{disebtrt "physical}softener atau physical .,"r.sticir-.;r". Waiaupm bahan

ini

tidak bereaksi secara

lomia

dengan karet, namun :ahan tersehit berpengaruh terhadap sifat kompon dan vu.lkanisatnya. Beberapa hal

l,eng penting

sebagal

akiht

dari

pengguiaan bahan pelunak dalam

proses :1:r,}ifimtan barang karet antara

iain

:

1. meningkatkan plastrsitas kocrp*n

2. membanru

ffiemprcryat

pencamp{iran pigrnen 3. rneng*u:tioi

texlpratur

pencamp.rran

'1. mengura*gi kemwgkrnan kompon lengket ke

mill

5. m*ningkalkan daya lengket sesama kompon 5.

memp*ancar

proses ekstrusi dan nrolding

7. mengurangi

pmakaian

energi

8. bersifnt sebegai pelumas pada jaringan ndkanisat

9 memperkdc

sifat

lulkanisat

tstilah peg"rser, plasticizer, soflener dan

exten&r

s&igat berhuhungan erat dan bisa

saling mengga$ti. Petris€r digunakan

untuk

menaikkan efisiensi rnastlkasi karet

;eperti u-ntuk menzukkruI

keceptan

pemutusan

rantai molekul,

khususnya untuk

ieret

alam" Fenggr:naarr pe$rser dalam kompon, yang normal kurang

dari

0,5 phr ,rntuk

karet alam,

seda*gkan

untuk karet

sintetis digunakan

lebih

banyak lagl.

Pepiser

ditarakhkan

pada saat

awal

mastikasi, sedangkan ingredrent

yang lain

litambahkan s€telah selesarnya proses mastikasi, Beberapa peptiser cocok untuk rrastikasi

dalam internal

mill

dan yang larn

cocok digunakan pada open

mll.

Pepiiser tidak rne,mpngaruhr

siftt

vulkanisat yang dihasilkan.

Proses

oil

adaleh petroleum yang didasarkan

minyak

mrneral. Fenggunaan :roses

oil

&lana kompon berkisar antara 5-10 phr. dalam proses kompondrng proses

ril

krfungsi

menurunkan viskosi8s darr

mernudabkan penggabungan

filler.

Kekerasar

kempn

akan berkuang atau menurun i,*rgantung

junlah

dan gracle

oil

yeag dipergun*kaa. Proses

oil

dibedakan menjadi 3 _{-_laifir}aromatlk

oil,

naphtemc

oil

ia:i

paraffinic

oil.

Aromalic

oil

mempr:nyai sifat _{mexrproses Grocess}

ability)

yang

:al!i,

namun nremprnyar efek

yang h.uuk

karena

bisa

menyebabkan

_Fngotoran

istaimng) Paraffinic

oil

mernprnyar

sifat

kebalikan

dan

aromatrc

oil

yaitu

kemampran proses

lurang

bagrrs namun efek terhadap pengotoran

kecil.

Sedangkan naphtenic

oil

men4runyai sifat antara aromatic oil dan paraffinic oil.

Beberapa

nucam

plasticizer beserta sifat dan kegunaannya adalah seperti tersehrt fibawah

ini

:

M""v-brbk

-

-"d"

stabilitas

uaina

berfo'rrang'

;;;-i;.

terhadaP

aging berkuranq

_lYok

"ou'*

tu.",

alam dan srntetis (kecusli bqlYl)

Aromatic

Oil

Paraffimc Gri |"iaplrt-e;ruc ihtr Flire Tar

j

n--r,drricarbonwax I I

Cocok untuli karet

buryl

EfektiYitas sebaryt

,t"***g

aid kecil'

$edrkit memberikan efek ,rndu

uu.

Tahan terhadaP aging'

Membantu

dispersi

fi1ter

dalam

karet

mencegah lengketnya karet pada rol

Mempunyar

sifat

antara paraffrnic oil.

aromatic

oli

dali

Un1*k karet alam. Bersifat

asn:t:

Penggunaan

i-l

prrn

Nrtelubantu mastlknya ;::,'rb*n blaek dalam karet.

Untuk

prsses ekstrusi, pernakaian :u1pu'

;;;g*

o,sX,3ltu

tertralu banvak menl'ebabkan

bloorning

Untuk

softener karet buty'I, penggunaan lebih dad' 5 %.

Unttit

karet sintetik

Tahan aging Ester Ptrasticu"er

PEP,DBP.DCP,TEP' d11)

Asani

lcie*"

dan derivatifnYa

92

Majalah Barang

Kulit,

Karet

dan

Plastik

Vol.

flI

No.

22 Th. 1996/1997

(3)

Bifirmen

I

Penggunaan 5-20 phr

Membantu

penqrmpran

_filler,

merendahkan suhu proses _{dan mengurangi schorching.} Coumaron

resin

I

U"*

karet sintetis, memperbaih kenarnpakan pada permukaan

V

Gil

_I

_Unn:k_{pengeluaran produk}

dari mold

IL MATERIDAN

METODf,

L

Materi

Materi penelitian merip,ti

bahan

baku,

bahan pembantu

dan

peralatan yang digunakan dala:n penelitian.

:

Rubber Smoked Sheer ( _RSSt)

:

Stlrene Butadiene Rubber (SBR 1502)

Prose

_Oil,

_{CaCO3, Carbon}

_{Black. Asam}

_Stearat,_ZnO, Parafinic

Wax TMT,

_{CBS. AOSP dan}_Sulfur

:

tirnbngan,

_{ptsau Fntong,}

_{krus porselin,}

_two

roll mill,

cetakan

kompon, hydrarrlic

press, stop _{watch, lembaran aluminiu m.}(, rJ r o tl,ci.?tr.

:

alat

uji

curing time

alat

uji

tegangan putus

Bahan Baeianberat RSS SBR 1502 CaC03 Carbon Black Asam Stearat ZnO Proses

Oil

(bervariasi) Paraffin Wax

TMT

AOSP CBS

Sulftr

80 20

l5

50 1,5 4

3,4,5,6,7

,8,9bagian

1 0,25

I

,

b. Proses Pembuatan Kompon Karet untuk Pompa

Air

Tangan - Bahan

ditimhng

sesrai dengan formulasi yang ditetaSan.

-

Karet alam

(

RSS

₎

dimasikasi

didatam

two

roll mill,

kemudian ditarnboh

SBR 1502

dieiling

masukkan parafin

wax giling

satrFi

f,retis.

Stthu two

roll mill

dijaga paling

tinggi

7GC

-

Tambahkan Asam Stearat dan ZDO, kemudian

Calton

Black dan poaes

oil,

digling

lagl

sampar homogen Ssudah

itr

tarnbahkan PtsN, CBS

dm TMT.

Terakhir

mas*kan sulfrr, digiling

lagi hingga

hmogen.

- Kompon yang dihasilkan dikondisikan dalam ruang kondisi pada suhu

_Q5f2)

o _C

, kelembaban 65 o/oeelama kurang

l*ih

24 jam.

-

Setelah

itu

dilakukan

uji

cure

tirc

un&k

meng$ahui wafcu

optimum

kemasakan karet.

-

Kompon dibuat bentuk slab

&ngan

menggunakan

abt Hi&olik

Press pada

suhu

150

_'C,

tekanan 150

klCm

&ngan wa*or lang

disesuaikan dengatr hasil

uji

Cure time.

c. Pengujian tegangan

ptus

dan perpanjangan putus

Pengujian dilalarkan dengpn menggunakao

alat

Uji

Tegangan

Prrtls.

Fmong

cuplikan denganbentuk dayung (

_&mbell

_{) memakai}pisaupoms.

Beri

tanda

&ra

gans sejajar

_@a

crpukan

berjarak

2 cm

simetris

dit€n9h-tengah dayung. a. Bahan baku - karet alam - Karet slntetis b.Bahan pembantu : c. Peralaran - Alat-atrat p{oses - AIat

uji

2. Metode Penelitian a. Formulasi Bahan

Kompon

_{karet untuk}

_{komponen pompa}

_air

_tangan

_dihrat

dcngan lbrmulasi

sebagai berikut :

94

_{Maialah Barang}

(4)

uku'

H"'

dan rebat

"qrkT

kemudian pasang pada arat sehingga jarak antara

ke

_u.kpitan

A) rnm. Fenarikan rrikerjek;rn _{dengan kecepalan}

_i{tlCm/menit

sampai

cuflifanpnrs

krhitmg;an:

Tegangantrfiis:

_F

_kgcm2

txw

rurpaqianganfrhrs:

Ll

-Lo

x

100 %

I,o

feterangan F

jumlah poses oil.

Posamaan

regresi untuk garis lurus

adalah

Yl:

a

+

bX'

Setelah dihitung

didapatkan

niiai a= 235,G;dai nilai hF

-

E,33, sehingga persamaan regresinya

.""irAi

y=

235,69 - 8,33X (untuk

X:

3 s/d 9),

Nilai

koefisien korelasi

(r)

untuk

persamaagaristersehltadalah0,T2.Garisregresiterlihat'cenderungsemakin

menrrnrndenganbertambahnyanilarX(,umlahprosesoil).Yangberartrbahwa

.tt

t"g-g*

prtus kompon semakrn turun dengan naiknya jumlatr proses

oil'

Hal

ini

drsebatrkan rrarena dengan semahn banyak

jumlah

proses

oil,

karet akan semakin melunak karena bertniangrrya panjang molek*l

k"t

tf

_TqS'

akibat dan

p"oto,ikatanrangkaptcaret.-l(arenaparrjangmolelrulkaretsemalon

krkurang,

maka tegangan P$us kompon semakin rendah'

2. Sifat fisis _{PerPanjangan Putus}

Data hasil

uji

sifai fisis

perpnjangan p$us

dapat

dilihat

pada lampiran 2.

Dai

Mta

hasil

uji

tersehrt

aiUat

graftk

hubungan antara perpanjangan

pars

dengan jumlah Proses oil. beban yang diperlukan untuk menarik cuplikan sampar p$us,

_kg

tebal crrylikao, Cm

tebaroplikan,

Cm

Fnjang mu!-muta

cuplikan antara

2

tarda gairs paqiang

_cr$ikan

_antara_2tandagaris,

@a

r"utto

_ert"

EASIL PDNELITIAI\I I'AIY PEMBAEASAI{

Sifat

ns*

tegang;an

p$us

Hasil

qii

si&t

fisrs tegangan

prtus

_{kompon karet untuk}_{komponen pompa}

.il

ten

_,

deryan yariasi pemataiao proses

_oit3;

_{4; s;}

_6;7;

_t

_{dan 9'bagran} dapat

dilihat pada

_laryiran

_t.

="s.$uji

tersehrt dibuar

grafik

_{hubtrngan antara}_tegang,an_putus

dengan

t

w

Lo

LI

;Q

=

= o-E o E 6 o F

t

TeSa[Sln P^utus

t

I

Nabthenic oil ( baqian )

Grafik 2. Hubungan antara perpanjangan putus dengan jumlah proses

oil'

Grafik beftentuk garis lurus

dengan

nilai

konstanta

a= 251'64

dan

V

12'75'

sehrngga persaruun regresi menja&

Y-:251'64

+

12'757'' Koefisien korelasi dan

l"cenAe*ofa,

semalnn

naik

nilai

perpanjangan

prtus

dengan bertambahn a

proses

oil.

Hal

ini

disebabkan karena-sifat

p.oris oii

yang berfungsi

juga

sebacar

pelunak. Oleh karena

it ,"*'ti"

banyak proses

oil

maka karet akan

melunah sehLrngga perpanjangan putusnya sema}en

tinggl

dan tegangan

putusnya

semakin rendah.

3456789

cnnbar

l.

Grafik

h"h,"s*

_{t"6Ji[Hli,:'Crti%[!r*}

_proses

oir

(X)

Majalah Barang

Kulit,

Karet

dan

plastik

Yol.

)OI No. 22 Th' 1996/1997

(5)

KESIMPULAN

fffffiH*ffi#ilT1**

kompon ka.ret unruk _{komponen pompa}

_air

'

Jumlah penggunaan _proses

_orl

_sangat

berpeng;aruh terhadap _sifat

_fisis

_tegangan putus _dan_{perpanjangan__prtus,}

aengan

_p..ruruun

_regresi

_yl=

235,69 _ E,33X rtan

_{Y2= 25t.@}

₊

_ti,lsjt

1

vf

= niiri"t[gu,

putus, X= jumlah _proses

_oil).

rgan putus'

Y2= nilai

perpaqiangan

FIasil

_ujr

_tegang;an_prltus_seperti

terrihat

_oada

_pber

_daram

_lampiran

_l.

&ngan

bagan berai proses _orr

.3 s/d

s

bagran

;;;nuhi

pers.l.aratan

_sirr.

_0898-89-4

:

"Vurkanisat Karer {Jntuk

_{Ko*poi;p;;;Air}

Tangim,.

_Nilai

_tegangan_prtus

ffi1?ffi3r"nffij:'*n

oeneaniumr;;

p,oues oir +

bagil

_f

_olhi

_,"g*gun

Dari tabei _{has* uji perpnjangan}

_p,tus

(rampi _run_2.)ternyata

kompon karet

unt,k

komponen pompa arr tangan

deigrr:rr,rrrfproses

_oil

₃_baglan

tidak memenuhi persyaratan _srandar'

_Mpsk

_,

kompon

_&njanlumlah

_prr[-,,ryo

9 bagian mernenuhi persyaratan

_{sNL 089g-8'r-,t}

_,iit

komponen

p,mpa

_{bagraa diam}

rulai

perperyangan _rurh$

_{twtinggr uaurirr-to*poo}

dengan

jumlah

proses

_oil

₉

bagan

(nilai

perpqlangan

trrtus

3SByo).

I}AFTARPUSTAKA

Anonimous

_;

_"Rubber

llhnology

And

Manufacture,, SBp Board

_of

_Consultant

Englneecs, nooe

N"g*.

Dellu.

",**ffim*

_'

_{0s9s-s9-A v.&aar&at}

_Karer

Unhrk

_Konponro

"* "ilil

_;Uf*

Rubber _chemistrv",

_{D van}

_Nostrand

company rnc, New durray _{R spieger,}

pM:

_schaum'c

Grt

Line of

rheory

and problems ,,statisticn

_in

SI _{Unit, Mc Graw-Hill}_fnternat

onaf

6*t

_{Cornpuoy, Singapore.}

Ridha

tuizal

_'Rr&bd

_?rocessing

_oiGekri

palam

Negeri,, rol,"karla

m#""

Ttuorogr

[* ;;i*

pemanfaatai--,urirrr.*

dan

l,ampiran 1.

Iabel data hasil

uji

tegangan putus kompon karet untuk komponen

pomp

air tangan

rk{cm2).

Naphtenic oil lllanean Total Rata-rata

I 2 3 4 5 5 a 8 o 194,s730 216,9748 154,3346 198,8792 191.2172 162,7482 184.9970 207,881 1 232,9300 204,3316 160.7526 141,5894 r 60,1 765 1 83.6898 216.4782 237;7328 r 66,2835 1 88,8444 188,6425 135.2642 170.9782 61 8.9323 687.6376 524,9497 548,4762 521,4491 458,1 889 539.6650 206.31 08 229,2125 17 4,9832 I 82,8254

l73.8lg

152,7296 1 79.8883 lampiran 2,

Tabel hasil u;i perpan3angan putus. o/o

il

Naphtenic oil (Bas, )

lllangan Total Rata-rata

2 3 3 4 5 () '7 ti 9 290 300 315 340 350 3'15 375 274 300 325 32s 350 320 3s0 290 300 325 330 350 360 350 850 900 965 995 1050 r 055 I 075 281 300 322 332 350 352 358