Pengaruh Penambahan Serat Kaca Potongan Kecil Ukuran

Pengaruh Penambahan Serat Kaca Potongan Kecil dengan Ukuran Berbeda terhadap Kekuatan Impak dan Transversal Resin Akrilik Polimerisasi Panas. xii + 60 Halaman Resin akrilik polimerisasi panas adalah bahan basis gigitiruan polimer yang paling banyak digunakan saat ini. Bahan ini mudah dimanipulasi dan direparasi bila terjadi fraktur, memiliki warna yang stabil, tidak toksik, dapat memenuhi kebutuhan estetis karena sifatnya translusen, tidak larut dalam cairan mulut, absorbsi rendah dan harganya relatif murah. Namun, resin akrilik polimerisasi panas masih memiliki kekurangan, salah satu diantaranya adalah mudah fraktur. Beberapa pendekatan telah dilakukan untuk meningkatkan sifat mekanik bahan resin akrilik agar lebih tahan terhadap fraktur, diantaranya ialah dengan menambahkan bahan penguat serat kaca.

4.4 Pengaruh Penambahan Serat Kaca Potongan Kecil Ukuran 3 mm dengan Konsentrasi 0,5%,1%, dan 1,5% terhadap Penyerapan Air Bahan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik ..................................................................... 49

11. Siregar RR. Pengaruh penambahan serat kaca potongan kecil dengan ukuran berbeda terhadap kekuatan impak dan transversal resin akrilik polimerisasi panas . Skripsi. Medan: universita Sumatera Utara, 2011 12. Nakash SA, Kadhum I. the influence of different chemical surface treatment on transverse strength of repaired heat cure acrylic resins . Journal of Al Rafdain University College 2013;31:93-115

Kesimpulan penelitian ini ada pengaruh penambahan serat kaca 1%berat terhadap kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas dan tidak ada perbedaan yang signifikan antara kekuatan impak resin akrilik polimerisasi panas dengan penambahan serat kaca 1%berat menggunakan metode perendaman dan metode tanpa perendaman dalam monomer.

Berbeda dengan penelitian yang dilakukan Dewi (2008), penelitian tersebut menunjukkan adanya perbedaan perubahan warna resin akrilik polimerisasi dengan resin akrilik polimerisasi panas yang ditambahkan serat kaca bentuk potongan kecil 3% yang direndam di dalam infusa daun sirih. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa penambahan serat kaca 3% lebih meningkatkan perubahan warna resin akrilik polimerisasi panas. Peningkatan perubahan warna tersebut dipengaruhi tingkat perlekatan antara serat kaca dengan polymer matrix. Semakin tidak homogen pencampuran resin akrilik dengan serat kaca, semakin tinggi tingkat porositasnya, semakin tinggi pula absorpsi akibat adanya rongga-rongga poreus tersebut. 35 Ketidakhomogenan tersebut disebabkan serat kaca tidak terlebih dahulu direndam di dalam monomer sebelum dicampur dengan resin akrilik sehingga matriks polimer tidak menyatu dengan baik dengan serat kaca sehingga porositasnya lebih tinggi. 34 Mekanisme penyerapan air yang terjadi adalah difus. Masuknya cairan ke dalam resin akrilik melalui proses difusi diikuti oleh penyerapan substansi lain dari cairan tersebut seperti zat warna. Zat warna ini bersifat akumulatif terutama pada daerah yang terdapat porositas dan pada ruang-ruang kosong diantara matriks polimer. Akumulasi zat tersebut yang menyebabkan perubahan fisik dari resin yaitu perubahan warna. 2,27

19 Hasil penelitian ini berbeda dengan hasil penelitian Ratwita dan Mahalistiyani (2007) yang menggunakan serat kaca berbentuk anyaman, secara signifikan mempengaruhi perubahan dimensi. Hal ini mungkin disebabkan oleh beberapa faktor yaitu perbedaan cara penambahan serat kaca ke dalam matriks polimer yang hanya secara mekanis. Serat kaca yang berbentuk lembaran langsung ditempatkan di atas adonan resin akrilik tanpa proses penyatuan secara kimiawi. Hal ini dapat menyebabkan peresapan serat kaca ke dalam resin akrilik yang terjadi kurang sempurna dan berpotensi menimbulkan celah di antara serat dan resin sehingga berpengaruh terhadap perubahan dimensi sampel. Bentuk dan ukuran serat kaca juga mungkin mempengaruhi perubahan dimensi yang terjadi. Penelitian ini menggunakan

Keywords: Fibre Concrete, Crushed Glass, Optic Fibre, Compressive Strength P ENDAHULUAN Beton serat merupakan inovasi dari beton normal menjadi beton khusus,dengan unsur penyusun semen, air, agregat halus, agregat kasar dan serat. Serat yang digunakan dapat berupa serat dari tumbuhan (jerami, bambu dan ijuk), serat plastik, maupun potongan kawat baja. Penambahan serat pada pencampuran beton dapat mengurangi terjadinya segregasi, serat juga berfungsi untuk mencegah adanya retakan pada beton. Beton serat juga memiliki sifat lebih tahan akan benturan dan lenturan. Inovasi terhadap beton serat saat ini sudah banyak diaplikasikan di lapangan. Pengerjaan beton serat sedikit lebih sulit dibandingkan dengan beton normal, namun beton serat memiliki lebih banyak kelebihan daripada kelemahannya. Adapun serat yang banyak digunakan sebagai bahan campuran beton serat saat ini ialah sabut kelapa, ijuk, serat plastik, serat asbes ataupun potongan kawat baja. Dengan majunya teknologi saat ini, bahan campuran dalam pembuatan beton serat tidak hanya menggunakan sabut kelapa, ijuk, serat

antara serat kaca dengan matriks polimer memerlukan adhesi yang kuat. Serat kaca bentuk anyaman memiliki adhesi yang kurang baik dengan matriks polimer disebabkan karena kemampuan pembasahan yang rendah oleh monomer. 23 Penelitian yang dilakukan oleh Karacaer O. dkk, (2003) pada resin akrilik polimerisasi panas (Meliodent) yang ditambah dengan serat kaca (KCR2) bentuk potongan kecil menghasilkan kekuatan impak sebesar 6,2 x 10 3 J/mm 2 . 19 Kekuatan impak yang diperoleh pada penelitian tersebut lebih rendah dibandingkan dengan hasil kekuatan impak yang diperoleh pada penelitian ini. Hal tersebut dapat disebabkan karena panjang serat kaca yang digunakan adalah 8 mm dengan konsentrasi 5%. Penambahan serat lebih dari 4% pada resin akrilik polimerisasi panas dapat menyebabkan penurunan kekuatan impak karena banyaknya serat yang harus dibasahi oleh monomer sehingga tidak terbentuk adhesi yang kuat antara serat kaca dengan matriks polimer dan semakin panjang serat yang digunakan maka semakin banyak ruang kosong yang terdapat di antara matriks polimer sehingga kekuatan impak yang dihasilkan menjadi berkurang. 6,7,18 Penggunaan dapat memungkinkan terjadinya peningkatan kekuatan impak secara terus menerus setelah resin akrilik polimerisasi panas ditambah dengan serat kaca.

Pengukuran kekasaran permukaan dilakukan sebanyak dua kali dan diperoleh nilai yang berbeda pada satu sampel. Hal ini mungkin disebabkan adanya garis-garis halus akibat pemolesan dan stylus melewati garis yang tidak sejajar dengan garis- garis halus pada permukaan sampel, dimana semakin sejajar garis pengukuran yang dilewati stylus dengan garis-garis halus pemolesan maka nilai kekasaran permukaan yang dihasilkan akan semakin kecil. Meskipun telah dilakukan usaha untuk memperhalus permukaan yakni dengan menambahkan ukuran kertas pasir pada tahap penghalusan, yang diikuti dengan penggunaan bubuk pumis untuk menghasilkan permukaan yang lebih halus.

Gambar 2.6 Serat kaca bentuk anyaman c. Potongan kecil Penggunaan serat kaca berbentuk potongan kecil telah banyak dilakukan dalam beberapa penelitian. Serat kaca bentuk ini memiliki banyak kelebihan diantaranya kemudahan penggunaannya di klinik. Hal ini disebabkan proses pencampuran antara serat kaca dan resin yang lebih sederhana serta ukuran serat yang kecil memudahkan untuk dimanipulasi dan dimasukkan ke dalam adonan resin akrilik. Stipho (1998) menyatakan bahwa kekuatan transversal tertinggi diperoleh dari penambahan serat kaca sebanyak 1 % dari total berat polimer dan monomer. Lee, dkk (2001) menyatakan bahwa resin akrilik polimerisasi panas yang ditambah dengan serat kaca berbentuk potongan kecil meningkatkan kekuatan transversal resin akrilik. Penambahan serat kaca pada resin akrilik juga dapat mengurangi absorpsi air resin akrilik. Hal ini disebabkan serat kaca mengurangi kuantitas air yang dapat diserap oleh polimer.

kelompok dengan penambahan serat kaca 1,5% dan yang terbesar terdapat pada kelompok tanpa pe- nambahan serat kaca. Hasil penelitian menunjukkan semakin besar konsentrasi serat kaca yang ditam- bahkan maka nilai penyerapan air akan semakin rendah. Hal ini sesuai dengan penelitian yang di- lakukan oleh Polat dkk, Gurbuz dkk, Sitorus dan Ariyani bahwa konsentrasi serat kaca yang di- tambahkan pada bahan basis gigi tiruan dapat mem- pengaruhi nilai penyerapan air pada suatu bahan po- limer. Polat dkk. meneliti perbedaan penyerapan air pada bahan polimer dengan teknik kompresi dan teknik injeksi dengan konsentrasi serat kaca 1%, 3%, dan 5% serta ukuran 4 mm, 6 mm, dan 8 mm. Hasil penelitian menunjukkan nilai penyerapan air pada bahan polimer yang ditambahkan serat kaca dengan teknik injeksi lebih rendah dibandingkan dengan teknik kompresi dan semakin besar konsen- trasi serat kaca yang digunakan maka nilai penyerapan air akan semakin rendah. 19 Gurbuz dkk. meneliti pe- nyerapan air pada bahan resin akrilik yang ditambahkan serat kaca yang disilanisasi dan yang tidak disilani- sasi dengan konsentrasi serat kaca 5%, 10%, 15%, dan 20%. Hasil penelitian menunjukkan terdapat per- bedaan yang signifikan antara kelompok yang di- silanisasi dan yang tidak disilanisasi. 15 Sitorus me- neliti penyerapan air pada bahan basis gigi tiruan RAPP yang ditambahkan serat kaca potongan kecil ukuran 4 mm, 6 mm, dan 8 mm. Hasil penelitian me- nunjukkan bahwa nilai penyerapan air yang terendah terdapat pada RAPP dengan penambahan serat kaca potongan kecil ukuran 6 mm sedangkan nilai penyerapan air yang tertinggi terdapat pada RAPP tanpa penambahan serat kaca. 17 Ariyani meneliti penyerapan air pada bahan basis gigi tiruan nilon

Salah satu usaha yang dapat dilakukan untuk mencegah terjadinya fraktur dan meningkatkan kekuatan basis gigitiruan adalah dengan penambahan serat. Penambahan serat menunjukkan adanya pengaruh serat yang dapat memperbaiki kekuatan resin akrilik sebagai bahan basis gigitiruan. 14 Beberapa serat yang dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik antara lain serat karbon, serat aramid, serat polietilen dan serat kaca. 8,14,15 Serat kaca memiliki beberapa kelebihan dibandingkan berbagai jenis serat penguat yang tersedia yaitu serat kaca dapat beradhesi dengan matriks polimer, biokompatibel, memiliki kualitas estetis yang baik serta dapat meningkatkan sifat fisis dan mekanis resin akrilik. 14-19 Berdasarkan bentuknya, serat kaca dibedakan menjadi tiga bentuk yaitu batang, anyaman dan potongan kecil, pemakaian serat kaca berbentuk potongan kecil lebih praktis dan lebih tersebar merata pada resin akrilik. 20,21 Penambahan serat kaca pada bahan basis gigitiruan resin akrilik dapat mempengaruhi kekuatan impak dan transversal. 22

Abstrak Pesatnya pembangunan hunian saat ini, maka diperlukan bahan penutup atap yang harus memenuhi persyaratan yang telah ditentukan oleh SNI 0096-2007. Genteng beton merupakan salah satu penutup atap yang baik dan kuat, namun memiliki berbagai macam kelemahan, yaitu harganya mahal dan cukup berat, sehingga memerlukan struktur rangka atap yang kuat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan serat kaca terhadap besar beban lentur, sifat tampak, rembesan air, penyerapan air, penyerapan panas dan keseragaman ukuran. Pebandingan bahan campuran yang digunakan yaitu 1 Portland Cement : 2 Kapur Mill : 2,5 Pasir dan presentase penambahan serat kaca sebesar 0%; 1%; 1,5%; 2%; 2,5% dari berat pasir. Pengujian dilakukan sesuai dengan persyaratan SNI 0096-2007. Hasil pengujian sifat tampak genteng beton memiliki permukaan halus, siku, tidak terdapat retak, atau cacat lainya. Hasil pengujian keseragaman ukuran rata-rat genteng beton P = 420 mm, L = 335 mm, tebal bagian rata = 14,02 mm, tebal penumpang

BAB 5 PEMBAHASAN 5.1 Penyerapan Air Bahan Basis Gigitiruan Nilon Termoplastik ...... tanpa dan dengan Penambahan Serat Kaca Potongan Kecil ........ Ukuran 3 mm dengan Konsentrasi 1% dan 1,5% .......................... 50

menyerap sinar lalu bereaksi dengan inisiator. Resin polimerisasi sinar memiliki foto- inisiator seperti champorquinon dan amine activators. Reaksi ini membentuk radikal bebas ketika terkena sinar biru dan memulai reaksi polimerisasi. Resin ini dipolimerisasi di sebuah ruang sinar dengan sinar biru 400-500 nm dari lampu kuarsa halogen intensitas tinggi. Bahan ini jarang digunakan karena membutuhkan alat kuring khusus yang harganya mahal. Resin akrilik swapolimerisasi adalah resin akrilik yang tidak memerlukan penggunaan energi termal untuk aktivasinya sehingga dapat digunakan pada temperatur ruang. Aktivasi kimia dicapai melalui penambahan aktivator amin tersier, seperti dimetil-para-toluidin terhadap monomer. Jika komponen bubuk dan cairan diaduk, amin tersier menyebabkan terpisahnya benzoil peroksida (BPO) sebagai inisiator. Akibatnya dihasilkan radikal bebas dan dimulainya polimerisasi. Polimerisasi berlangsung dengan cara yang serupa dengan aktivasi termal. Bahan ini juga jarang digunakan karena porositasnya besar, kadar monomer sisa tinggi, dan stabilitas warna buruk. 1-3,6-7

Nanofiber merupakan serat yang memiliki ukuran diameter nano yang diharapkan dapat meningkatkan sifat mekanik bioplastik. Hal ini dikarenakan diameter serat yang lebih kecil sehingga kekuatan tarik dan modulus elastisitas jauh lebih meningkat. Peningkatan kekuatan tarik dan modulus elastisitas disebabkan perbandingan diameter dengan panjang serat menjadi lebih kecil (Subyakto et al., 2009). Sifat mekanik bioplastik juga dipengaruhi oleh bahan tambahan, seperti pemlastis, penstabil, pewarna dan antistatik. Sifat rapuh dan kaku pada bioplastik dapat diperbaiki dengan menambahkan pemlastis. Safriani (2000) telah melakukan pembuatan biofilm selulosa asetat menggunakan 3 (tiga) jenis pemlastis yaitu tributil fosfat, dietilen glikol dan dimetil ftalat. Dari hasil penelitian tersebut, jenis pemlastis terbaik secara berurutan adalah dimetil ftalat, dietilen glikol dan tributil fosfat. Tetapi penggunaan dimetil ftalat mulai dikurangi karena bersifat toksik dan karsinogenik yang dapat menghambat mikroorganisme mengurai bioplastik (Syamsu et al., 2008). Maka dari itu, jenis pemlastis yang tepat digunakan dalam pembuatan bioplastik selulosa asetat adalah dietilen glikol. Selain itu, dietilen glikol (DEG) juga merupakan jenis pemlastis yang banyak digunakan di industri.

Compressive Strength Resin Akrilik Polimerisasi Panas Setelah Penambahan Serat Kaca 1% dengan Metode yang Berbeda xii + 42 Resin akrilik atau polimetil metakrilat (PMMA) adalah salah satu bahan yang paling banyak digunakan di bidang kedokteran gigi. Resin akrilik polimerisasi panas mempunyai kelemahan yaitu mudah patah. Salah satu untuk mencegah terjadinya fraktur dan meningkatkan kekuatan basis gigi tiruan yaitu dengan penambahan serat kaca potongan kecil. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah ada perbedaan kekuatan tekan kedua metode tersebut. Sampel penelitian ini adalah resin akrilik polimerisasi panas sebanyak 10 sampel berbentuk silinder dengan diameter 25 mm dan tinggi 38 mm untuk setiap kelompok perlakuan yaitu kelompok kontrol, kelompok metode perendaman serat kaca didalam monomer selama 15 menit dan kelompok metode tanpa perendaman serat kaca. Proses polimerisasi dilakukan didalam waterbath pada suhu ruang lalu suhu dinaikkan sampai suhu 74 0 C selama 1,5 jam dilanjutkan dengan suhu 100 0 C selama 1 jam.

Salah satu cara penambahan serat kaca bentuk potongan kecil ke dalam resin akrilik polimerisasi panas adalah dengan merendam serat kaca yang akan digunakan ke dalam sejumlah monomer selama 15 menit untuk meningkatkan penyatuannya ke dalam resin akrilik. Serat kaca dikeluarkan dari monomer lalu ditiriskan selama 5 detik. Serat kaca kemudian dimasukkan ke dalam campuran resin akrilik dan diaduk sampai merata. Setelah mancapai fase dough campuran dimasukkan ke dalam mould. 6,15 Metode penambahan lain adalah dengan menambahkan serat kaca yang tidak direndam dalam monomer ke dalam campuran polimer dan monomer yang akan diaduk. 15

Kekuatan transversal adalah nilai penting dalam fungsi karena gigitiruan selalu berada di bawah beban. 1 Kekuatan transversal dari resin akrilik dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti berat molekul, ukuran partikel polimer, residual monomer, komposisi plasticizer , jumlah dari cross linking agent, porositas dan ketebalan dari bahan. 1,16 Suatu basis gigitiruan haruslah mempunyai kekuatan transversal yang cukup adekuat untuk menahan tekanan mastikasi dan tekanan lain dari dalam rongga mulut. 15,16 Standar kekuatan transversal basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas adalah tidak kurang dari 65 MPa (662,81 kg/cm 2 ), semakin tinggi kekuatan transversal maka akan semakin baik. 17 Basis harus dapat dibuat tipis untuk memberi kenyamanan dan estetik pada pasien. 1.15

ii yaitu batang uji resin akrilik polimerisasi panas yang tidak dilakukan reparasi dan tidak ditambahkan serat kaca dengan ukuran setiap sampel 65 mm x 10 mm x 2,5 mm. Jumlah total sampel 45 sampel yang terdiri dari 5 sampel untuk masing-masing kelompok perlakuan. Setiap sampel dilakukan pengujian kekuatan transversal dan dianalisis dengan menggunakan uji ANOVA satu arah dan uji post hoc untuk mengetahui pengaruh reparasi basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas dengan bentuk reparasi dengan dan tanpa penambahan serat kaca, dan melihat perbedaan pengaruh antara masing-masing kelompok perlakuan. Hasil penelitian menunjukkan adanya pengaruh penambahan serat kaca pada basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas yang direparasi dengan bentuk butt, bevel, rabbet, dan round joint terhadap kekuatan transversal p = 0,005 ( p < 0,05 ), dan ada perbedaan pengaruh bentuk reparasi disertai penambahan serat kaca dengan pengaruh bentuk reparasi tanpa disertai penambahan serat kaca terhadap kekuatan transversal pada setiap kelompok sampel yang dibandingkan dengan nilai signifikan ( p < 0,05). Perlakuan yang paling bermakna adalah pada kelompok sampel batang uji RAPP dengan bentuk reparasi bevel joint dengan penambahan serat kaca dengan p = 0,005 (p < 0,05 ).