PERSENTASE IKAT SILANG DAN MORFOLOGI
TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI CAMPURAN
POLIPROPILENA BEKAS DAN KARET SIR 10
DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL
PEROKSIDA DAN DIVINIL
BENZENA
SKRIPSI
FAIRUZ FAUZA SIREGAR
110822001
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSENTASE IKAT SILANG DAN MORFOLOGI TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI CAMPURAN
POLIPROPILENA BEKAS DAN KARET SIR 10 DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL
PEROKSIDA DAN DIVINIL BENZENA
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
FAIRUZ FAUZA SIREGAR 110822001
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Persentase Ikat Silang dan Morfologi
Termoplastik Elastomer dari Campuran Polipropilena Bekas dan Karet Sir 10 dengan Penambahan Dikumil Peroksida dan Divinil Benzena
Kategori : Skripsi
Nama : Fairuz Fauza Siregar
Nomor Induk Mahasiswa : 110822001
Program Studi : Sarjana (S1) Ekstensi Kimia
Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Juni 2013
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
Dr. Marpongahtun, M.Sc Drs. Amir Hamzah Siregar, M.Si NIP. 196111151988032002 NIP. 196106141991031002
Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
PERSENTASE IKAT SILANG DAN MORFOLOGI TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI CAMPURAN
POLIPROPILENA BEKAS DAN KARET SIR 10 DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL
PEROKSIDA DAN DIVINIL BENZENA
SKRIPSI
Saya mengaku bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2013
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini. Adapun skripsi ini disusun merupakan salah satu persyaratan untuk meraih gelar Sarjana Sains Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima kasih yang tiada terhingga dan kasih sayang yang tulus kepada Ayahanda tercinta A. Hasan Maturidy Siregar, Ibu, Kakak, Abang, Adik yang selama ini selalu sabar dan mendo’akan, memberi perhatian serta dukungan dan bantuan moril juga material yang telah diberikan kepada penulis.
PERSENTASE IKAT SILANG DAN MORFOLOGI TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI CAMPURAN
POLIPROPILENA BEKAS DAN KARET SIR 10 DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL
PEROKSIDA DAN DIVINIL BENZENA
ABSTRAK
Penelitian persentase ikat silang dan morfologi termoplastik elastomer dari polipropilena bekas dan karet SIR 10 telah dilakukan dengan penambahan DKP (dikumil peroksida) dan DVB (divinil benzena). Campuran polipropilena bekas-karet SIR 10 pada variasi berat 60/40 (g/g), 50/50 (g/g) dan 40/60 (g/g) dengan penambahan DKP dan DVB dengan variasi konsentrasi 1, 2 dan 3 phr. Pencampuran dilakukan dalam ekstruder pada suhu 175°C, kemudian ditekan dengan alat press pada suhu 175°C dan spesimen dicetak sesuai dengan ASTM D638. Termoplastik elastomer yang dihasilkan, dikarakterisasi berdasarkan persentase ikat silang dan analisa morfologi permukaan dan patahan dengan SEM (Scanning Electron Microscopy). Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa campuran polipropilena bekas/karet SIR 10 pada perbandingan 40/60 (g/g) dengan penambahan 2 phr DKP dan 3 phr DVB memiliki nilai persentase ikat silang tertinggi, yaitu sebesar 86% dan analisa morfologi terlihat homogen dan partikel SIR 10 terdistribusi di dalam matriks polipropilena bekas.
CROSSLINK PECENTAGE AND MORPHOLOGY OF THERMOPLASTIC ELASTOMERS FROM WASTE
POLYPROPYLENE AND RUBBER SIR 10 WITH ADDITION OF DICUMYL PEROXIDE
AND DIVINYL BENZENE
ABSTRACT
The study of crosslink persentage and morphology of thermoplastic elastomers from waste polypropylene and SIR 10 rubber blends with the addition of DKP (dicumyl peroxide) and DVB (divinyl benzene) has been done. The waste polypropylene and SIR 10 rubber were mixed in weight variations of 60/40 (g/g), 50/50 (g/g) and 40/60 (g/g) with the addition of DKP and DVB in various concentrations of 1, 2, and 3 phr. They were mixed in the extruder and squeezed with a pressing machine both at the temperature of 175° C, and finally molded according to ASTM D638. The resulting thermoplastic elastomers were characterized by the percentage of crosslink and the analysis of surface morphology and fractures by SEM (Scanning Electron Microscopy). The result shows that the mixture of waste polypropylene and the SIR 10 rubber in the ratio 40/60 (g/g) with the addition of 2 phr DKP and 3 phr DVB has the highest percentage value of crosslink, that is equal to 86% in which the morphology analysis has been seen homogeneous and the SIR 10 particles have been distributed in the waste polypropylene matrix.
DAFTAR ISI
Daftar Tabel viii
Daftar Gambar ix
Daftar Lampiran x
Bab 1. Pendahuluan 1
Bab 3. Metode Penelitian 18
3.1 Alat-Alat dan Bahan-Bahan Penelitian 18
3.1.1 Alat-Alat Penelitian 18
3.1.2 Bahan-Bahan Penelitian 18
3.2 Prosedur 19
3.2.2 Pengolahan Campuran PP bekas/Karet SIR 10 dengan DKP
tanpa penambahan DVB 19
3.2.3 Pengolahan Campuran PP bekas/Karet SIR 10 +DKP+DVB 20
3.2.4 Pembuatan Spesimen 21
3.2.5 Persentase Ikat Silang 21
3.2.6 Analisa Morfologi dengan SEM 21
3.3 Skema Pengambilan data 22
3.3.1 Bagan Penyiapan PP bekas dari Limbah Plastik Gelas Minuman 22 3.3.2 Bagan Pembuatan Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 dengan
Penambahan Dikumil Peroksida sebagai inisiator 23 3.3.3 Bagan Pembuatan Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 dengan
Penambahan Dikumil Peroksida sebagai inisiator dan Divinil
Benzena sebagai Pengikat Silang 24
Bab 4. Hasil dan Pembahasan 25
4.1 Persentase Ikat Silang 25
4.2 Analisa Morfologi dengan SEM 27
Bab 5. Kesimpulan dan Saran 39
5.1 Kesimpulan 39
5.2 Saran 39
Daftar Pustaka 40
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel
Judul Halaman
Tabel 2.1 Sifat Fisika Polipropilena 8
Tabel. 2.2 Standard Indonesian Rubber 9
Tabel 2.3 Sifat Fisika Divinil Benzena 12
Tabel 2.4 Sifat Fisika Xilena 13
Tabel. 4.1 Persentase Ikat Silang TPE dari Campuran PP Bekas dan Karet SIR 10
dengan penambahan DKP tanpa penambahan DVB 25
Tabel. 4.2 Persentase Ikat Silang TPE dari Campuran PP Bekas dan Karet SIR 10
dengan penambahan DKP dan penambahan DVB 26
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.3 Mekanisme Dekomposisi dari Dikumil Peroksida 11
Gambar 2.4 Struktur Xilena 12
Gambar 3.1 Spesimen Uji Berdasarkan ASTM D638 20
Gambar 4.1 Grafik Persentase Ikat Silang dari Campuran PP Bekas/
Karet SIR 10 26
Gambar 4.2.a Hasil Pengujian SEM pada Permukaan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (60/40) (g/g) tanpa Penambahan DKP dan DVB 28
Gambar 4.2.b Hasil Pengujian SEM pada Permukaan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (60/40) (g/g) dengan Penambahan DKP saja 28
Gambar 4.2.c Hasil Pengujian SEM pada Permukaan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (60/40) (g/g) dengan Penambahan DKP dan DVB 29
Gambar 4.3.a Hasil Pengujian SEM pada Permukaan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (50/50) (g/g) tanpa Penambahan DKP dan DVB 30
Gambar 4.3.b Hasil Pengujian SEM pada Permukaan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (50/50) (g/g) dengan Penambahan DKP saja 30
Gambar 4.3.c Hasil Pengujian SEM pada Permukaan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (50/50) (g/g) dengan Penambahan DKP dan DVB 31
Gambar 4.4.a Hasil Pengujian SEM pada Permukaan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (40/60) (g/g) tanpa Penambahan DKP dan DVB 32
Gambar 4.4.b Hasil Pengujian SEM pada Permukaan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (40/60) (g/g) dengan Penambahan DKP saja 32
Gambar 4.4.c Hasil Pengujian SEM pada Permukaan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (40/60) (g/g) dengan Penambahan DKP dan DVB 33
Gambar 4.5.a Hasil Pengujian SEM pada Patahan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (60/40) (g/g) tanpa Penambahan DKP dan DVB 34
Gambar 4.5.b Hasil Pengujian SEM pada Patahan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (60/40) (g/g) dengan Penambahan DKP saja 34
Gambar 4.5.c Hasil Pengujian SEM pada Patahan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (60/40) (g/g) dengan Penambahan DKP dan DVB 35
Gambar 4.6.a Hasil Pengujian SEM pada Patahan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (50/50) (g/g) tanpa Penambahan DKP dan DVB 35
Gambar 4.6.b Hasil Pengujian SEM pada Patahan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (50/50) (g/g) dengan Penambahan DKP saja 36
Gambar 4.6.c Hasil Pengujian SEM pada Patahan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (50/50) (g/g) dengan Penambahan DKP dan DVB 36
Gambar 4.7.a Hasil Pengujian SEM pada Patahan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (40/60) (g/g) tanpa Penambahan DKP dan DVB 37
Gambar 4.7.b Hasil Pengujian SEM pada Patahan TPE dari PP bekas/Karet
SIR 10 (40/60) (g/g) dengan Penambahan DKP saja 37
Gambar 4.7.c Hasil Pengujian SEM pada Patahan TPE dari PP bekas/Karet
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Tabel
Judul Halaman
Lampiran 1. Hasil Analisa FT-IR Polipropilena bekas 44
Lampiran 2. Hasil Pengujian Kekuatan Tarik 45
Lampiran 3. Contoh Perhitungan Uji Kuat Tarik dan Kemuluran 48
Lampiran 4. Gambar Alat Ekstruder 49
Lampiran 5. Gambar Persentase Ikat Silang dengan Metode Sokletasi 50
DAFTAR SINGKATAN
ASTM = American Standard for Testing Materials
DKP = Dikumil Peroksida
DVB = Divinil Benzena
DTBPIB = Di(tert-butylperoxyisoproppyl)benzene
DTBPH = 2,5-Dimethy-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane
DTBPHY = 2,5-Dimethy-2,5-di(tert-butylperoxy)hexyne-3
DVB = Divinil Benzena
FT-IR = Faurier transform infrared spectroscopy
HVA-2 = N, N- m-Fenilbismaleinida
Phr = Per hundred rubber
PP = Polipropilena
SEM = Scanning Electron Microsopy
SIR = Standard Indonesian Rubber
