Oleh: MulroniManalu NIM 408221036 Program StudiFisika
SKRIPSI
DiajukanUntukMemenuhiSyaratMemperolehGelar SarjanaSains
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
segala Kasih dan karuniaNya yang telah memberikan kesehatan dan kekuatan
kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
sarjana sains di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Negeri Medan. Adapun judul skripsi ini adalah ”Analisis dan Karakterisasi Kaolin
sebagai filler pada Komposit dengan Matrix (HDPE)High Density Polyethylene”.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada
berbagai pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini, mulai dari
pengajuan proposal penelitian, pelaksanaan sampai penyusunan skripsi, antara
lain Bapak Dr. Nurdi Bukit, M.Si selaku dosen pembimbing skripsi dan Bapak
Drs. Usler Simarmata, M.S selaku dosen pembimbing akademik serta Bapak Drs.
Abd Hakim S, M.Si, Bapak Drs. Karya Sinulingga, M.Si dan Ibu Dr. Derlina,
M.Si selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan saran dan masukan
demi selesainya skripsi ini. Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada
Bapak/Ibu dosen di Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, khususnya
di jurusan Fisika selama penulis mengikuti perkuliahan. Bapak Prof. Dr. Herbet
Sipahutar, M.S.,M.Sc selaku Pembantu Dekan I FMIPA UNIMED, beserta Staf
Pegawai Jurusan Fisika FMIPA UNIMED yang sudah membantu penulis.
Penelitian ini dimulai dari pembuatan bahan pengisi/filler di Laboratorium Kimia
Universitas Negeri Medan. Pencetakan dan pengujian sampel di lakukan di
Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Bandung dan Badan Tenaga Nuklir
Nasional (BATAN). Waktu penelitian ini dimulai bulan Maret hingga bulan Juni
2013.
Ucapan terimakasih yang teristimewa penulis sampaikan kepada kepada
orang tua saya ibunda tercinta Malasinta Simanjuntak yang telah banyak
memberikan dukungan dan kasih sayang serta semangat baik berupa materil dan
moril. Dan kepada Kakak : Juwita Manalu. Abang: Firman Manalu, dan adik-adik
di jurusan Kimia : John Sianturi dan Iis yang telah banyak memberikan dukungan
v
Pada kesempatan ini, penulis juga ingin mengucapkan terimakasih kepada
teman-teman seperjuangan selama perkuliahan fisika Nondik 2008, kakak dan
adek yang telah banyak mendukung, membantu dalam doa dan memberikan
semangat kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis telah berupaya dengan semaksimal mungkin dalam menyelesaikan
skripsi ini, namun penulis menyadari masih ada kekurangan baik dari segi isi
maupun tata bahasa, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang
bersifat membangun dari pembaca demi sempurnanya skripsi ini. Akhir kata
penulis ucapkan banyak terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita
semua.
Medan, September 2013
Mulroni Manalu
ANALISIS DAN KARAKTERISASI KAOLIN SEBAGAI FILLER PADA KOMPOSIT DENGAN MATRIX (HDPE) HIGH DENSITY
POLYETHYLENE
Mulroni Manalu ( NIM 408221036) ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui komposisi dan ukuran partikel kaolin setelah diaktivasi kimia dan fisika. Dan untuk mengetahui sifat mekanik (kekuatan tarik, perpanjangan putus dan modulus elastis) dan sifat termal komposit HPDE dengan filler kaolin yang diaktivasi.
Metode penelitian dilakukan yaitu proses aktivasi kaolin alam dengan proses penggerusan menjadi ukuran 200 mesh(74μm) dimurnikan dengan larutan HCL dan dikalsinasi pada suhu 600⁰C selama 2 jam, kaolin yang telah diaktivasi digunakan sebagai filler pada komposit HDPE, dan kompati bilizernya PE-g-MA. Setiap variasi dari bahan dimasukkan kedalam internal mixer dengan suhu 140⁰C selama 9 menit dan kecepatan rotor 50 rpm. Karakteristik yang dilakukan adalah analisis mekanik (kekuatan tarik, perpanjangan putus dan modulus elastis) dengan UTM dan analisis termal dengan DSC.
Dari hasil penelitian diperoleh hasil analisis XRD kaolin alam yang diaktivasi memiliki kandungan SiO₂ (Silicon Oxide) yang lebih tinggi dan jugadiperoleh ukuran rata-rata diameter kristal kaolin adalah 67.13 μm. Untukkomposit, pada pengujian sifat mekanik diperoleh adanya penurunan modulus elastis akan tetapi untuk kekuatan tarik dan perpanjangan putus mengalami peningkatan. Sementara pada pengujian sifat termal (DSC) mengalami peningkatan titik lebur dan entalpi.
vi
DAFTAR ISI
Halaman
LembarPengesahan ... i
RiwayatHidup ...ii
Abstrak ... iii
Kata Pengantar ... iv
Daftar Isi ... vi
DaftarGambar ... ix
DaftarTabel ... x
Lampiran ... xi
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
1.1 LatarBelakang ... 1
1.2 BatasanMasalah ... 4
1.3 RumusanMasalah ... 5
1.4 Tujuan ... 5
1.5 Manfaat ... 5
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1 KompositPolimer ... 6
2.2 Polietilen... 7
2.2.1 PolietilenHigh Density Polyethylene (HDPE) ………. 8
2.2.2 Karakteristik HDPE ... 10
2.3 BahanPengisi ... 11
2.4 Kaolin ... 13
2.4.1 Karakteristik Kaolin ... 14
2.4.2 Komposisi Kaolin ... 16
2.4.3 Kegunaan Kaolin ... 16
2.4.4 Preparasi Kaolin Modifikasi ... 17
2.4.5 Modifikasi Kaolin DenganSurfaktan ... 18
2.5 PencampuranPolimer (Polymer Blends) ... 18
2.6 Polietilen GraftedMaleatAnhidrida (PE-g-MA) ... 19
2.7Analisis XRD (X-Ray Diffractometry) ... 20
2.8Analisis SifatMekanik ... 21
2.8.1. KekuatanTarik (Tensile Strength) ... 22
2.8.2. PerpanjanganPutus (Elongation Break) ... 23
2.8.3. Modulus Young (Modulus Elastik) ... 23
BAB III.METODE PENELITIAN ... 26
3.1 TempatdanWaktuPenelitian ... 26
3.1.1 TempatPenelitian ... 26
3.1.2 WaktuPenelitian ... 26
3.2 AlatdanBahan ... 27
3.2.1 AlatPenelitian ... 27
3.2.2 BahanPenelitian ... 27
3.3.1 ProsesPengolahan Kaolin ... 27
3.3.1.1 Aktivasi Kaolin Secara KimiadanFisika ... 27
3.3.2 PembuatanKompositdalam Internal Mixer ... 28
3.4 Pengujian ... 28
3.4.1Partikel Kaolin ... 28
3.4.2AnalisaSifatTermal ... 29
3.4.3AnalisaSifatMekanik ... 30
3.5 Diagram AlirPenelitian ... 31
3.6 TeknikAnalisis Data ... 32
3.6.1 Analisis Data Partikel Kaolin ... 32
3.6.2 Analisis DataKomposit High Density Polyethylene Dengan Filler Kaolin Modifikasi ... 32
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 HasilPenelitian ... 33
4.1.1 HasilPengujian XRD Kaolin AlamModifikasi ... 33
4.1.2 HasilUjiMekanik (KekuatanTarik, Perpanjanganputus, dan Modulus Elastis) Komposit High DensityPolyethylene (HDPE) dengan Filler Kaolin AlamModifikasi ... 34
4.1.3 HasilUjiTermal (DSC) Komposit ... 35
4.1.3.aHasilUjiTermal (DSC)KompositHigh Density Polyethylene (HDPE) + PE-g-MA...35
4.1.3.bHasilUjiTermal (DSC) KompositHigh DensityPolyethylene (HDPE) dengan filler KaolinAktivasi 5%dan PE-g-MA ………..……….35
4.1.3.cHasilUjiTermal (DSC) KompositHigh DensityPolyethylene (HDPE) dengan filler Kaolin Aktivasi 10%dan PE-g-MA………. 36
4.1.3.dHasilUjiTermal (DSC) KompositHigh DensityPolyethylene (HDPE) dengan filler Kaolin Aktivasi 15%dan PE-g-MA………. 37
4.1.3.eHasilUjiTermal (DSC) KompositHigh DensityPolyethylene (HDPE) dengan filler Kaolin Aktivasi 20%dan PE-g-MA……… .38
4.2. Pembahasan Penelitian………...39
4.2.1. AnalisisUji XRD Partikel Kaolin Aktivasi………...39
4.2.2. PengujianSifatMekanikKomposit HDPE dengan Filler Kaolin Aktivasi………40
4.2.3. AnalisaTermal (DSC) Komposit HDPE dengan Filler Kaolin Aktivasi………44
BABV.KESIMPULAN DAN SARAN……….46
5.1. Kesimpulan……….46
5.2. Saran………...47
DAFTAR PUSTAKA ... 48
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1.PertimbanganPemilihanKomposit ... . 7
Tabel 2.2.KarakteristikPolietilen ... . 8
Tabel 2.3 KekuatanTarik, TekandanLenturBahanPolimer ... 18
Tabel 2.4 Karakteristik HDPE dansifatfisika, kimia HDPE ………. 10
Tabel 2.5.SifatFisika Dan Mekanika HDPE ………. 11
Tabel 2.6.PengelompokanBahanPengisi ………... 11
Tabel 2.7Komposisi Kaolin ………... 16
Tabel 2.8 Data HasilPencampuranPolimer ………... 19
Tabel3.1Waktu Penelitian ... 33
Tabel3.2 PembuatanMikrokompositDimulaiDenganMenyiapkanAlat Dan Bahan ………... 32
Tabel 4.1 HasilAnalisadifraksisinar- X Kaolin AlamAktivasi……….. 33
Tabel 4.2 Data HasilUjiMekanikKompositHigh Density Polyethylene (HDPE)denganFiller Kaolin Aktivasi………. 34
Tabel 4.3 HasilPerhitunganUkuranPartikel Kaolin Aktivasi………. 40
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar2.1 Simbol HDPE ... 9
Gambar 2.2 StrukturKaolinit ... 13
Gambar 2.3 Spektrum XRD kaolin Bangka Belitung ... 21
Ganbar2.4 KurvaTegangan-ReganganBahanPolimer... 22
Gambar 2.5Kurva DSC……….………. 25
Gambar 3.1 Skema DSC ... 29
Diagram AlirPenelitian ... 36
Gambar 4.1 Pola XRD Kaolin Aktivasi……….. 33
Gambar 4.2 Hasilujitermal (DSC) KompositHigh Density Polyethylene (HDPE) + PEgMA……….. 35
Gambar 4.3 HasilUjiTermal (DSC) KompositHigh Density Polyethylene (HDPE) denganfiller KaolinAktivasi 5% danPE-g-MA...35
Gambar 4.4 HasilUjiTermal (DSC) KompositHigh Density Polyethylene (HDPE) denganfiller KaolinAktivasi 10% danPE-g-MA……….. 37
Gambar 4.5 HasilUjiTermal (DSC) KompositHigh Density Polyethylene (HDPE) denganfiller KaolinAktivasi 15% danPE-g-MA……….. 38
Gambar 4.6 HasilUjiTermal (DSC) KompositHigh Density Polyethylene (HDPE) denganfiller KaolinAktivasi 20% danPE-g-MA………..39
Gambar 4.7 GrafikHubunganKomposisi Kaolin terhadapKekuatanTarik…….41
Gambar 4.8 GrafikHubunganKomposisi Kaolin terhadapPerpanjangan Putus..42
Gambar 4.9 GrafikHubunganKomposisi Kaolin terhadap Modulus Elastis……43
x
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.Hasil Uji XRD Partikel Kaolin Aktivasi ... 52
Lampiran 2.HasilUjiMekanikKompositHDPEMurni... 57
2.1.HasilUjiMekanikKomposit HDPE + PE-g-MA ... 58
Lampiran 3.HasilUjiMekanikKompositHDPE Dengan Filler Kaolin Aktivasi 5% dan PE-g-MA ... 59
Lampiran 4.HasilUjiMekanikKompositHDPE Dengan Filler Kaolin Aktivasi 10% dan PE-g-MA ... 60
Lampiran 5.HasilUjiMekanikKompositHDPE Dengan Filler Kaolin Aktivasi 15% dan PE-g-MA ... 61
Lampiran 6.HasilUjiMekanikKompositHDPE Dengan Filler Kaolin Aktivasi 10% dan PE-g-MA ... 62
Lampiran 7.DokumentasiAlatdanBahanPenelitian ... 63
Lampiran 8.Proses Pembuatan Filler Kaolin AlamAktivasi……… 69
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring perkembangan teknologi pada zaman modern ini, komposit
polimer juga semakin berkembang,komposit polimer bersaing dengan komposit
matriks logam maupun keramik. Hal ini berhubungan dengan isu-isu lingkungan,
biaya produksi yang tinggi dan yang paling penting adalah pemanfaatan limbah
industri dan limbah agrikultur. Berbagai teknik pembuatan komposit terus dipacu,
diarahkan ke sasaran produk yang bersifat seperti yang dikehendaki (Hamid,
2008). Pembuatan komposit polimer dilakukan dengan pencampuran dua material
yang berbedasehingga dapat meningkatkan sifat mekanik dari material tersebut
(Barleany dkk, 2011). Salah satu bidang yang sangat signifikan perkembangannya
adalah penelitian hybrid tentang organik polimer dengan anorganik mineral clay
yang mengandung lapisan silikat. (Rihayat, dkk., 2006).Dari beberapa penelitian
tentang komposit jika dibandingkan dengan penelitian ini sisi efektifitasnya dapat
diketahui melalui sifat mekanik dan sifat termal komposit polimer yang lebih baik
serta dari sisi ekonomisnya yakni meningkatkan nilai guna dan ekonomis kaolin
sebagai kekayaan alam.
Komposit polimer komersial selama ini umumnya menggunakan bahan
polimer termoset. Suplai bahan baku yang terbatas mengakibatkan bahan ini
relatif mahal dibandingkan termoplastik yang tersedia. Polietilen adalah bahan
termoplastik yang kuat dan dapat dibuat dari yang lunak sampai yang kaku. Ada
dua jenis polietilen yaitu polietilen densitas rendah (low-density polyethylene/
LDPE) dan polietilen densitas tinggi (high-density polyethylene / HDPE). Jika
suatu polimer dikompositkan dengan suatu silikat, maka material ini akan
menunjukan peningkatan yang sangat dramatis pada sifat-sifat seperti mekanik
dan termal yang melebihi sifat polimer murninya (Rosyadi I.I, dkk., 2010).
Polietilen adalah salah satu polimer terbesar penggunaan dan produksinya
pertahun.Berdasarkan data Environment Protection Agency (EPA) Amerika
Serikat diketahui bahwa penggunaan polietilen di Amerika tahun 1989 sekitar
2
Indonesia berdasarkan Biro Pusat Statistik (BPS) 217532 ton pertahun pada tahun
1990 dengan laju pertumbuhan tujuh sampai sembilan persen pertahun. Oleh
karena itu, limbah plastik polietilena yang sukar terdegradasi dapat menjadi
penyebab pencemaran lingkungan yang potensial.
Polietilen merupakan film yang lunak, transparan dan fleksibel,
mempunyai kekuatan benturan serta kekuatan sobek yang baik. Dengan
pemanasan, plastik akan menjadi lunak dan mencair pada suhu 110oC (Harper dan
Charles, 1999).Akan tetapi, PE memiliki permukaan yang bersifat hidrofob karena
ketahanannya terhadap bahan kimia dan energi permukaannya yang rendah
sehingga membatasi pemanfaatan PE tersebut. (Suka,I.G., 2006). Agar didapatkan
kekuatan plastik yang tinggi, dalam proses pembuatannya perlu ditambahkan
pengisi (filler) sebagai penguat. (Gamayel dan Winarta, 2012). Filler (pengisi)
untuk plastik yang umum digunakan adalah alumina trihidarat, monmorilonit,
clay, silika, mica, talc, abu layang, wollastonit, kaolin, dan lain-lain. (Bose dan
Mahanar, 2004).
Kaolin merupakan salah satu zat dengan kandungan silikat yang tinggi.
Kaolin disebut juga “China Clay” adalah mineral non logam jenis tanah liat
disamping Ball Clay, Fire Clay dan Building –brick clays. Ross and Kerr (1931)
memberi defenisi bahwa kaolin adalah massa batu-batuan tanah lempung kualitas
tinggi yang mengandung besi dalam kadar yang rendah sekali dan biasanya
berwarna putih atau mendekati putih. Menurut kejadiannya, kaolin berasal dari
fedsfar dan granit yang terjadi karena proses pelapukan atau metamorfosa
hydrothermal yang disebut “kaolinisation”. Sama halnya dengan jenis
montmorillonitealam lainnya seperti zeolit, bentonit, kaolin dll, yang mengandung
bahan pengotor seperti Ca, oleh karena itu pada kaolin perlu dilakukan aktivasi
terlebih dahulu.
Beberapa penelitian yang memanfaatkan kaolin juga telah banyak
dilakukan, diantaranya adalah mengamati pengaruh serbuk kaolin pada epoxy
terhadap kekuatan tarik dan ketangguhan retak pada komposit epoxy/kaolin.
Bahan yang digunakan adalah epoxy sebagai matrik dan kaolin sebagai
dan HDPE disimpulkan bahwa campuran secara maksimum mengalami
peningkatan sifat mekanik. (Anjana R, 2012)
Penelitian yang mempelajari kaolin sebagai bahan pengisi juga telah cukup
banyak dilakukan, Indra Surya (2006) mengubah kaolin yang selama ini dikenal
sebagai bahan pengisi non penguat, diharapkan dapat menjadi bahan pengisi penguat
alternatif bagi karet. Menawarkan teknologi baru dengan menambahkan penyerasi
stearamida ke dalam kompon karet berpengisi kaolin. Dengan demikian diperoleh
suatu produk karet berpengisi kaolin plus stearamida dengan kekuatan dan keelastisan
yang setara dengan kekuatan dan keelastisan dari produk-produk karet berpengisi
carbon black dan silika.
Pada penelitian Modifikasi Kaolin Dengan Surfaktan Benzalkonium
Klorida Dan Karakterisasinya Menggunakan Spektrafotometer Infra
Merah.Pembuatan kaolin preparasi modifikasi diawali dengan memanaskan kaolin
pada temperatur 600°C selama 4 jam dalam tanur. Setelah dingin, dilakukan
peleburan terhadap kaolin hasil kalsinasi dengan padatan NaOH dengan
perbandingan 1 : 1 (jumlah Al dalam kaolin : NaOH) pada temperatur 400°C
selama 1 jam. Hasil peleburan kemudian dilarutkan dalam akuades (10 g
kaolin/100mL air), setelah diaduk kemudian diperam selama 24 jam. Hasil
pemeraman direaksikan secara hidrotermal dalam alat refluks pada 90°C selama 9
jam. Hasil reaksi hidrotermal kemudian dicuci dengan akuades sampai netral dan
dikeringkan dalam oven pada suhu 120°C selama 2 jam. Padatan yang diperoleh
kemudian dikarakterisasi dengan spektrosfotometer IR. (Wahyuni, 2010).
Kaolin merupakan pengisi putih yang paling banyak digunakan, karena
memiliki beberapa kelebihan, terutama karena harganya yang murah. Kaolin yang
mempunyai rumus molekul Al₂O₃SiO₂2H₂O, merupakan bahan mineral yang
disediakan dengan empat cara berbeda, yaitu pengapungan udara (air-floated),
pembasuhan air (water-washed), kalsinasi (calcined), dan modifikasi kimia.Untuk
memadukan material polimer dan kaolin modifikasi pada penelitian ini diperlukan
compatibilizer,dan compatibilizer yang di gunakan adalah PE-g-MA.
Compatibilizer PE-g-MA merupakan senyawa spesifik yang dapat
digunakan untuk memadukan polimer yang tidak kompatibel menjadi campuran
4
grafted polietilen (PE-g-MA) adalah bahan yang secara umum digunakan sebagai
kompatibilizer.
(Ni’mah, dkk, 2009) sintesis film plastik HDPE dengan menggunakan
filler abu layang menunjukkan hasil paling baik pada konsentrasi 5 % filler
dengan nilai kuat tarik sebesar 27,70 lbs dibanding dengan nilai kuat tarik sampel
botol awal yaitu 22,70 lbs. Dan hasil uji degradasi termal kurang berpengaruh
pada sampel HDPE-filler abu layang dan sampel sintesis tahan sampai suhu
1000C.
Berdasarkan uraian diatas, maka penulis akan melanjutkan penelitian
mengenai pencampuran polietilen High Density Polyethylene (HDPE) dengan
menggunakan filler kaolin modifikasi, kaolin diproses dengan aktivasi kimia dan
fisika, PE-g-MA sebagai kompatibilizer dengan menganalisis sifat termal
(DSC),analisis struktur (XRD) dan sifat mekanik (Kekuatan tarik, Elongation at
break, Modulus elastis). Dengan demikian judul penelitian ini adalah “Analisis
dan Karakterisasi Kaolin sebagai filler pada Komposit dengan Matrix (HDPE)High Density Polyethylene”.
1.2 Batasan Masalah
Untuk membatasi ruang lingkup yang jelas berdasarkan uraian yang telah
dikemukakan pada latar belakang di atas, maka penulis membatasi permasalahan
sebagai berikut :
1. Filler yang digunakan adalah kaolin aktivasi kimia dan fisika.
2. Kompatibilizer yang digunakan adalah PE-g-MA.
3. Pengujian yang dilakukan adalah analisis mekanik (Kekuatan tarik,
Elongation at break, Modulus elastis),analisis struktur (XRD), dan
analisis termal (DSC)
1.3 Rumusan Masalah
Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan, maka rumusan masalah
1. Bagaimana komposisi dan ukuran partikel kaolin setelah diaktivasi kimia
dan fisika.
2. Bagaimana sifat mekanik komposit HDPE dengan filler kaolin yang
diaktivasi.
3. Bagaimana sifat termal (DSC) komposit HDPE dengan filler kaolin yang
diaktivasi.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah
1. Untuk mengetahui komposisi senyawa dan ukuran partikel kaolin setelah
diaktivasi kimia dan fisika.
2. Untuk mengetahui sifat mekanik komposit HDPE dengan filler kaolin
yang diaktivasi.
3. Untuk mengetahui uji termal (DSC) komposit HDPE dengan filler kaolin
yang diaktivasi.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah
1. Memberikan informasi dasar tentang sifat termal(DSC), sifat mekanik
(Kekuatan tarik, Elongation at break, Modulus elastis), dengan filler
kaolin aktivasi kimia dan fisika.
2. Peningkatan nilai ekonomis kaolin modifikasi sebagai filler dalam
Polietilen High Density Polyethylene (HDPE)
3. Dapat digunakan untuk pengembangan penelitian pencampuran mikro
46
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan
Pada kaolin aktivasi setelah di uji XRD diketahui komposisi yang
dominan pada kaolin adalah SiO₂ (Silicon oxide). Kaolin terdiri atas oksida
alumina dan oksida silica, pada pola difraksi kaolin aktivasi terbentuk struktur
amorf, hal ini disebabkan serbuk yang sudah menjadi halus, kristalinitas
menurun,dimana tingkat keteraturannya menjadi lebihkecil dan terjadi tubukan
difraksi yang lebih banyak pada kristal. Berdasarkan hasilperhitungan ukuran
kristalin partikel kaolin aktivasi, didapatkan ukuran rata-rata diameter kristal
kaolin adalah 67,13μm.
Dari hasil penelitian komposit High Density Polyethylene (HDPE) dengan
fillerkaolin alam aktivasi terhadap uji mekanik dan uji termal dapat disimpulkan
bahwa pengaruh komposit High Density Polyethylene (HDPE)dengan
fillerkaolinaktivasi dan PEgMA pada uji mekanik yaitu, hasil kekuatan tarik
tertinggi terdapat pada komposit HDPE + PE-g-MA sebesar 31.383 MPadan juga
mengalami peningkatan pada penambahan komposisi kaolin aktivasi sebesar
20%pada komposit HDPE sebesar 25.039 MPa.Dan nilai perpanjangan putus
tertinggi terdapat pada komposit HDPEdengan penambahan filler kaolin aktivasi
5%, yakni sebesar 265.853 mm.
Penambahan kaolin yang diaktivasi sebagai filler pada komposit High
Density Polyethylene (HDPE) juga memberi pengaruh padasifat
termalnya.Berdasarkan uji termalDSCdiperoleh nilai titik leleh tertinggi pada
komposit HDPEdengan penambahan komposisikaolin aktivasi sebesar 10% yakni
pada suhu 130.82 °C dan entalpi tertinggi terdapat pada komposit HDPEdengan
penambahan fillerkaolin sebesar 5% dengan nilai 166.7043 J/g
5.2. Saran
1. Pada saat pemanasan partikel kaolin alam aktivasi dengan furnes perlu
diperhatikan suhu dan waktu pemanasan yang lebih akurat, karena hal ini
dapat mempengaruhi kualitas kaolin yang sudah diaktivasi.
2. Pada saat proses pemurnian kaolin alam dengan HCL dan akuades perlu
diperhatikan waktu pemurniannya dan perbandingan antara material
pelarut dan material terlarutnya.
3. Pada saat hot press dan cold press sampel perlu diperhatikan waktu
pencetakan, karena hasil dari pencetakkan sangat mempengaruhi hasil uji
mekanik.
4. Diharapkan penelitian ini tidak hanya sebatas pada ujiXRD untuk partikel
kaolin alam aktivasi, tetapi dapat dilakukan penambahan karakterisasi uji
SEM dan XRF.
Demikian jugapada komposit HDPE dengan filler kaolin alam modifikasi
(aktivasi kimia dan fisika) dan PE-g-MA tidak hanya sebatas pada uji
mekanik dan uji termal DSC, juga perlu dilakukan penambahan
ii
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Balige, pada tanggal 30 Oktober 1989. Ayah bernama
Alm.Sabar Manalu dan Ibu bernama Malasinta Simanjuntak, dan merupakan anak
ketiga dari empat bersaudara. Pada tahun 1996, penulis masuk SD Negeri 173523
Balige, dan lulus pada tahun 2002. Pada tahun 2002, penulis melanjutkan sekolah
di SLTP Negeri 2 Soposurung Balige, dan lulus pada tahun 2005. Pada tahun
2005, penulis melanjutkan sekolah di SMA Negeri 2 Balige, dan lulus pada tahun
2008. Pada tahun 2008, penulis diterima di Program Studi Fisika Jurusan Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan, dan
DAFTAR PUSTAKA
The Effect of Maleic Anhydride-Grafted-Polypropylene. Journal of Physical Science, Vol. 20(1), 99–107.
Irvina., Astuti, D.W., Fatimah., Luthfiana, N.H., Maharini, R., Maeistuti, N., Widhyastuti, Y., (2009), X-Ray Difractometer (XRD), Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret, 1-5
Jamilah, Maryam., (2009), Kualitas Papan Komposit dari Limbah Batang Kelapa Sawit dan Polietilene (PE) Daur Ulang, Skripsi USU, Medan
Jayathu, Z.E., Natanael, C.L., dan Hendrana, S., (2006), Analisis Fourier Transform Infrared (FT-IR) Fraksionasi Polietilen-Graft-Maleat Anhidrida (PE-g-MAH), Majalah Polimer Indonesia Vol 9,No.2, hal 54-58
Kartini, R., Darmasetiawan, H., Karo, A., dan Sudirman., (2002), Pembuatan dan Karakterisasi Komposit Polimer Berpenguat Serat Alam, Jurnal Sains Materi Indonesia, 3(3) : 30 – 38
Kim, H., Biswas, J., dan Choe, S., (2006), Effects of stearic acid on zeolit in LDPE, LLDPE, and HDPE composites, Elsevier Polimer, 47: 3981-3992
Kriswarini, R., Dian, A., Joko, K., (2006), Validasi Metoda Standardless untuk Analisis Unsur dalam Bahan Zircaloy, Hasil-hasil Penelitian EBN.
Liu, H., Wu, Q., Han, G., Yao, F., Kojima, Y., dan Suzuki, S., (2008), Compatibilizing and toughening bamboo flour-filled HDPE composites: Mechanical properties and morphologies, Elsevier Composites: Part A 39: 1891–1900
Machado, A.V. Covas J.A., (2000), Monitoring Polyolefin Modificaion along the Axis of a Twin-Screw Extruder.II. Maleic Anhydride Grafting, Journal of Polymer Science: Part A. Vol 38.3919-3932. Portugal: University of Minho.
Machado,A.V., Covas, J.A., dan Vanduin, M., (2005), Effect of Processing Conditions on Grafting of Maleic Anhydride onto Polyolefins, University of Minho, Portugal.
Majid, M.A., Ismail, H., Talib, R.M., (2010), Effects Of Polyethylene-G-Maleic Anhydride On Properties Of Low Density Polyethylene/ Thermoplastic Sago Starch Reinforced Kenaf Fibre Composites,Iranian Polymer Journal, 19(7): 501-510
49
Ni’mah, Y.L., Atmaja, L., dan Juwono, H., (2009), Synthesis and Characterization of HDPE Plastic Film for Herbicide Container Using Fly Ash Class F as Filler, Indo.J. Chem 9(3) : 348-354
Nisaa, S. (2011). Adsorpsi Biru Metilena Pada Kaolin DanNanokomposit Kaolin/Tio2 Serta Uji Sifat Fotokatalisis. Bogor: Departemen Ilmu Kimia,IPB.
Pamungkas, A. (2011). Studi Sifat Mekanik Dengan Pengujian Tarik Dan Ketangguhan. MeTrik Polban, Vol.5 , 1-5.
Peacock, A. J. (2000). Hand Book of Polyethylene. Structures, Properties, and Applications. Marcel Dekker, Inc.
Permana, G., (2012), http://gilangpermanapatty.blogspot.com/2012/02/prinsip-fluoresensi.html
Rafli, R., (2008), Karakteristik Matriks Termoplastik Polietilena Terlapisi poligliserol Asetat, Tesis USU, Medan.
Ridla Bakri, Tresye Utari, dan Indra Puspita Sari. (2008). Kaolin Sebagai Sumber Sio2 Untuk Pembuatan Katalis Ni/Sio2: Karakterisasi Dan Uji Katalis Pada Hidrogenasi Benzena Menjadi Sikloheksana. MAKARA, SAINS, VOLUME 12, NO. 1 , 37-43.
Rosyadi, I.I., Mudzakir, A., dan Anwar, B., (2010), Preparasi dan Karakterisasi Bentonit Termodifikasi Surfaktan Kationik Fatty Imidazolinium, Jurnal Sains dan Teknologi Kimia, 1(2): 112-120
Setnescu, R., Silviu, J., and Zenjiro, O., (1998), Polym. Degrad. Stab., 60, 2-3, 377-383
Siagian, K.A., (2009), Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, Skripsi, FMIPA, USU, Medan
Sitepu, I.W., (2009), Pengaruh Konsentrasi Maleat Anhidrat Terhadap Derajat Grafting Maleat Anhidrat Pada High Density Polyethylene (HDPE) Dengan Inisiator Benzoil Peroksida, Skripsi, FMIPA, USU, Medan.
Sulaiman, A., (1997), Apresiasi Teknologi Material, Disampaikan pada Kursus Reguler SESKOAD.
Sudirman., Aloma, K., Gunawan, I., Handayani, A., dan Hertinvyana, E., (2002), Sintesis dan Karakterisasi Komposit Polipropilena/ Serbuk Kayu Gergaji, Jurnal Sains Materi Indonesia, 4(1): 20-25
Topa, Ece Hatice, (2010), Thermal Characterization And Kinetics Of Diesel, Methanol Route Biodiesel, Canola Oil and Diesel-Biodiesel Blends At Different Blending Rates By TGA and DSC, Middle East Technical University, Middle East
Wardani, S., Yusuf, S., Handayani, A., (2007), Sintesis Nano Partikel Oksida Besi DenganMetode Emulsi Menggunakan Surfaktan Cetyl Trimethyl Ammonium (CTAB),Jurnal Sains Materi Indonesia, ISSN : 1411-1098: (151-155)
