BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Pengertian Komposit Secara Umum - Pembuatan Dan Karakterisasi Papan Komposit Poliester Dengan Pengisi Serat Batang Pisang Abaka

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Pengertian Komposit Secara Umum Komposit didefinisikan sebagai kombinasi antara dua material atau lebih yang

  berbeda bentuknya, komposisi kimianya, dan tidak saling melarutkan antara materialnya dimana material yang satu berfungsi sebagai penguat dan material yang lainnya berfungsi sebagai pengikat untuk menjaga kesatuan unsur-unsurnya. Secara umum terdapat dua kategori material penyusun komposit yaitu matrik dan

  reinforcement . (Maryanti, 2011)

  Komposit adalah bahan hibrida yang terbuat dari resin polimer diperkuat dengan serat, menggabungkan sifat-sifat mekanik dan fisik. Ilustrasi ikatan dan sifat fisik polimer dapat dilihat pada gambar 2.1.

  Fiber Resin Composite material

Gambar 2.1 Komposisi Komposit (Sumber: K. Van Rijswijk, 2001)

  Bahan komposit pada umumnya terdiri dari dua unsur, yaitu serat (fiber) sebagai bahan pengisi dan bahan pengikat serat-serat tersebut yang dikenal dengan matriks. Di dalam komposit unsur utamanya adalah serat, sedangkan bahan pengikatnya menggunakan bahan polimer yang mudah dibentuk dan mempunyai daya pengikat yang tinggi. Penggunaan serat sendiri yang utama adalah untuk menentukan karakteristik bahan komposit, seperti kekakuan, kekuatan serta sifat-sifat mekanik lainnya. Sebagai bahan pengisi serat digunakan untuk menahan sebagian besar gaya yang bekerja ada bahan komposit, matriks sendiri mempunyai fungsi melindungi dan mengikat serat agar dapat bekerja digunakan bahan-bahan yang kuat, kaku, dan getas, sedangkan bahan matriksnya dipilih bahan-bahan yang liat, lunak dan tahan terhadap perlakuan kimia.

2.2 Penyusun Komposit

  Komposit pada umumnya terdiri dari dua fasa 1.

  Matriks /penguat pada pembuatan komposit Mariks adalah fasa dalam komposit yang mempunyai bagian atau fraksi volume terbesar (dominan). Matriks mempunyai Fungsi sebagai berikut : a.

  Mentransfer tegangan keserat b. Membentuk ikantan koheren, permukaan matrik /serat c. Melindungi serat d. Memisahklan serat e. Melepas ikatan f. Tetap setabil setelah proses manufaktur 2. Reinforcement atau filler / Fiber

  Salah satu bagian utama dari komposit adalah reinforcement (penguat) yang berfungsi sebagai penanggung beban utama pada komposit. Adanya dua penyusun komposit atau lebih menimbulkan beberapa daerah dan istilah penyebutannya. Matriks (penyusun dengan fraksi volume terbesar), penguat (penahan beban utama), Interfhase (pelekat antar dua penyusun), interfface (permukaan fasa yang berbatasan dengan fasa lain. (Surdia, 2005)

2.3 Klasifikasi Bahan Komposit

  Klasifikasi komposit dapat dibentuk dari sifat dan strukturnya. Bahan komposit dapat diklasifikasikan kedalam beberapa jenis. Secara umum klasifikasi komposit sering digunakan antara lain seperti:

  Klasifikasi menurut kombinasi material utama, seperti metal-organic atau metal anorganic.

  1. Klasifikasi menurut karakteristik bulk-form, seperti sitem matrik atau lamite.

  2. Klasifikasi menurut distribusi unsur pokok, seperti continous dan discontinous .

  3. Klasifikasi menurut ungsinya, seperti elektrikal atau structural.

  Sedangkan klasifikasi untuk komposit serat (fiber-matric composites) dibedakan menjadi beberapa macam antara lain:

  1. Fiber Composites (komposit serat) adalah gabungan serat dengan matrik 2.

  Flake Composite adalah gabungan serpih rata dengan matrik 3. Partikulate Composites adalah gabungan partikel dengan matrik 4. Filled Composites adalah gabungan matrik continous skeletak dengan matrik yang kedua

  5. Laminar Composites adalah gabungan lapisan atau unsur pokok lamina.

  (Schwart, 1984) Secara umum bahan komposit terdiri dari dua macam, yaitu bahan komposit partikel (partikulat omposite) dan bahan komposit serat (fiber

  

composite ). Bahan komposit partikel terdiri dari partikel-partikel yang di ikat oleh

  matrik. Bahan komposit partikel pada umumnya lebih lemah dibanding dengan bahan komposit serat, namun memiliki keunggulan seperti ketahanan terhadap aus, tidak mudah retak, dan mempunyai daya pengikat dengan matrik yang baik.

  Bahan komposit serat terdiri dari serat-serat yang diikat oleh matrik yang saling berhubungan. bahan komposit serat ini terdiri dari dua macam, yaitu serat panjang (continuos fiber) dan serat pendek (short fiber atau whisker). Penggunaan bahan komposit serat sangat efisien dalam menerima beban dan gaya. Oleh karena itu bahan komposit serat sangat kuat dan kaku bila dibebani searah serat, dan sebaiknya sangat lemah bila dibebani dalam arah tegak lurus serat. (Hadi ,2001) Pada gambar 2.2 dibawah ini digambarkan klasifikasi bahan komposit yang paling umum. (Hadi,2001)

  Bahan Komposit Komposit

  Komposit serat Serat satu Serat multi Arah Arah

  Laminat Hybrid Serat Serat tidak

  Serat satu Serat dua Arah Arah arah arah (woven)

Gambar 2.3 Klasifikasi bahan komposit

2.4 Tipe Serat Komposit

  Untuk memperoleh komposit yang kuat harus dapat menempatkan serat dengan benar. Berdasarkan penempatannya terdapat beberapa tipe serat pada komposit, yaitu: 1.

  Continuous Fiber Composite Tipe ini mempunyai susunan serat panjang dan lurus, membentuk laminan diantara matriknya.jenis komposit ini paling sering digunakan. Tipe ini mempunyai kelemahan pada pemisahan antara lapisan. Hal ini dikarenakan kekuatan antar lapisan dipengaruhi oleh matriknya.

  2. Woven Fiber Composite (bi-directional) Komposit ini tidak mudah dipengaruhi pemisahan antar lapisan karena susunan seratnya juga mengikat antar lapisan. Akan tetapi susunan serat memanjangnya yang tidak begitu lurus mengakibatkan kekuatan dan kekakuan akan melemah.

  3. Fiber Composite

Discontinuous Fiber Composite adalah tipe komposit dengan serat pendek.

  Tipe ini dibedakan lagi menjadi:

  a) AlignedDiscontinuous fiber (Serat pendek dengan tipe searah)

  b) Off-axis aligned disontinuous fiber(serat pendek dengan tipe silang)

  c) Randomly Oriented Discontinuous fiber (serat pendek dengan tipe acak 4.

  Hybrid Fiber Composite

  Hybrid Fiber Composite merupakan komposit gabungan antara tipe serat

  lurus dengan serat acak. tipe ini digunakan supaya dapat mengganti kekurangan sifat dari kedua tipe dan dapat menggabungkan kelebihannya. Pada gambar 2.3 dapat dilihat berbagai macam tipe dari komposit serat.

  

Continuous Fiber Composite Woven Fiber Composite

Randomly oriented discontinuous fiber Hybrid fiber composite

Gambar 2.4 Tipe Komposite Serat

2.5 Papan Partikel

2.5.1 Pengertian Papan Partikel

  Papan partikel merupakan lembaran hasil pengempaan panas campuran partikel kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya dengan partikel orgaanik dan bahan lainnya. Papan partikel juga dapat diartikan sebagai lembaran bahan yang terbuat dari serpihan kayu atau bahan-bahan yang mengandung lignoselulosa seperti keping, serpih, untai yang disatukan dengan menggunakan bahan pengikat organik dengan memberikan perlakuan panas ,tekanan, katalis dan sebagainya.

  Dari pengertian diatas maka Papan partikel dapat didefenisikan sebagai produk panel yang dihasilkan dengan menempatkan partikel-partrikel kayu sekaligus mengikatnya dengan suatu prekat. Tipe-tipe papan partikel yang banyak ini sangat berbeda dalam hal ukuran dan bentuk partikel, jumlah resin (perekat) yang digunakan dan kerapatan panel yang dihasilkan.(Iskandar, 2009)

  Adapun Tipe-tipe partikel yang digunakan untuk bahan baku pembuatan bahan papan partikel yaitu: a)

  Pasahan (shaving), partikel kayu kecil berdimendi tidak menentu yang dihasilkan apabila mengetam lebar atau mengetam sisi ketebalan kayu.

  b) Serpih (flake), partikel kecil dengan dimensi yang telah ditentukan sebelumnya yang dihasilkan dengan peralatan yang telah dikhususkan.

  c) Biski (wafer), serupa serpih tetapi bentuknya lebih besar. Biasanya lebih dari 0,02 inci tebalnya dan lebih 1 inci panjangnya.

  d) Tatal (chips), sekeping kayu yang dipotong dari suatu blok dengan pisau yang besar atau pemukul.

  e) Serbuk gergaji, dihasilkan oleh pemotongan dengan gergaji.

  f) Untaian, pasahan panjang tetapi pipih dengan permukaan yang sejajar.

  g) Kerat, bentuk persegi potongan melintang dengan panjang paling sekitar 4 kaki tebalnya.

  h) Wol kayu, keratin yang panjang, berombak, ramping.

2.5.2 Kegunaan Papan Partikel

  Penggunaan papan partikel (komposit) dibedakan menjadi dua bagian :

  a) Struktur Komposit

  Dipergunakan untuk dinding, atap, bagian lantai, tangga, komponen kerangka, mebel dan lain-lain. Bahan yang digunakan untuk memikul beban di dalam penggunaannya, penggunaan perekat eksterior akan menghasilkan papan eksterior sedangkan pemakaian perekat interior akan menghasilkan papan partikel interior.

  b) Non Struktural Komposit

  Komposit ini tidak digunakan untuk memikul beban, penggunaan akhir produknya untuk pintu, jendela, mebel, banah pengemas, pembatas ubin, bagian interior mobil dan lain-lain.

2.6 Kelebihan Bahan Komposit

  Bahan Komposit mempunyai beberapa kelebiha dibandingkan dengan bahan konvensional seperti logam. Kelebihan tersebut pada umumnya dapat kita lihat dari beberapa sudut yang penting seperti sifat-sifat mekanik dan sifat fisis. Gabungan martiks dan serat dapat menghasilkan komposit yang mempunyai kekuatan dan kekakuan yang lebih tinggi dari bahan konvensional. Bahan komposit mempunyai densitas yang jauh lebih baik dibandingkan dengan bahan komvensional.

  Hal ini memberikan implikasi yang penting dalam konteks penggunaan karena komposit akan mempunyai kekuatan dan kekakuan spesifik yang lebih tinggi dari bahan konvensional. produk memiliki gabungan sifat-sifat yang menarik yang dihasilkan dengan mengubah sesuai jenis matriks dan serat yang digunakan. Contoh dengan menggabungkan lebih dari satu serat dengan matriks untuk menghasilkan komposit hibrida . Massa jenisnya rendah , lebih kuat dan lebih ringan , tahan terhadap cuaca, tahan terhadap korosi, kuat dan lebih ringan, perbandingan kekuatan dan berat yang menguntungkan, lebih kuat, ulet dan tidak getas, koefisien pemuaian yang rendah dan mudah diproses.

2.7Karakterisasi Papan Partikel Komposit

  Karakterisasi dari papan partikel komposit dilakukan untuk mengetahui dan menganalisis campuran polimer dengan serat. Karakterisasi dilakukan dengan menggunakan standar SNI 03-2105-2006 yang meliputi sifat fisik seperti kerapatan, kadar air dan pengembangan tebal dan siat mekanis seperti kuat patah (MOR), kuat lentur (MOE), keteguhan pererekat internal (internal bond)dan kuat imfak.Karakterisasi papan partikel komposit berdasarkan standar SNI 03-2105- 2006 pada tabel berikut.

Tabel 2.1 Sifat fisis dan mekanis dari papan Partikel

  No Sifat Fisik dan Mekanik SNI 03-2105-2006

  3

  1 Kerapatan (gr/cm ) 0,5-0,9

  2 Kadar air (%) <14

  3 Pengembangan tebal (%) Maks 12

  3

  4 MOR (kgf/cm ) Min 82

  3

  5 MOE ( kgf/cm ) Min 20.400

  3

  6 Kuat rekat internal (kg/cm ) Min 1,5

  7 Kuat Pegang Sekrup (kg) Min 30

  8 Kuat Impak - Sumber : Badan Standarisasi Nasional

2.7.1 Kerapatan (Density)

  Untuk Mengetahui sifat fisis papan partikel komposit dilakukan pengujian kerapatan (ρ). Kerapatan (Density) Pengujian kerapatan dilakukan pada kondisi kering udara dan volume kering udara, sampel uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm ditimbang massanya, lalu diukur rata-rata panjang, lebar dan tebalnya untuk menetukan volumenya.

  Rapat massa suatu bahan yang homogen didefenisikan sebagai massa persatuan volume. Rapat massa dilambangkan dengan huruf Yunani (rho) . secara matematis dapat ditulis :

  ......................................................................................................(2.1)

  3

  ) Dimana; ρ = kerapatan (gr/cm m = massa sampel uji (gr)

  3

  v = volume sampel uji (cm ) Berat jenis suatu bahan ialah perbandingan antara rapat massa bahan itu terhadap rapat massa air dan sebab itu berupa bilangan semata tanpa satuan. Istilah berat jensi sebenarnya merupakan istilah keliru karena tidak ada sangkut pautnya dengan gravitasi. Lebih tepat disebut rapat relatif karena lebih memperjelas konsepnya. (Sears, 1982)

2.7.2 Kuat Tarik

  Sifat mekanis biasanya dipelajari dengan mengamati sifat kekuatan tarik (σ) terhadap suatu material yang diberikan tekanan menggunakan alat pengukur yang disebut tensiometer atau dinamometer. Kekuatan tarik dapat diartikan sebagai ketahanan suatu bahan yang bekerja paralel pada bahan yang menyebabkan bahan tersebut putus tarik.

  Kuat tarik dapat dihitung dengan persamaan berikut : .............................................................................................(2.2)

  σ Dengan :

  2

  ) σ =kekuatan tarik (N/m F = gaya tarik (N)

  2 A = luas penampang awal (m ) o

  Selama perubahan bentuk, dapat diasumsikan bahwa volume spesimen tidak berubah. Perpanjangan tegangan pada saat bahan terputus disebut kemuluran. Besaran kemuluran (ε) dapat didefenisikan sebagai berikut: x 100 % .......................................................................(2.3) ε = Dengan : ε = kemuluran (%)

  = panjang spesimen mula-mula (mm)

2.7.3 Kuat Impak

  Pengujian kekuatan impak merupakan kriteria untuk mengetahui kegetasan bahan. Matriks dan serat memiliki peranan penting dalam menentukan sifat mekanik dan fisis dari komposit. Pengujian impak ini dilakukan untuk mengetahui ketangguhan sampel terhadap pembebanan dinamis, sampel diletakkan pada alat penumpu dengan

  o

  jarak 40 mm. Godam pada posisi awal dengan sudut 160 , kemudian godam dilepaskan secara tiba-tiba sehingga menumbuk sampel. Setelah penumbukan sampel sehingga sampel patah atau retak maka pengukuran dilakukan dengan membaca skala yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk skala.

  Kekuatan impak yang dihasilkan (Is) merupakan perbandingan antara energi serap (Es) dengan luas penampang (A). Is = .........................................................................................(2.4) Dengan :

2 Is = Kekuatan impak (J/m )

  = Energi serap (J)

  Es

2 A = Luas penampang (mm )

2.7.4 Kuat Lentur (Flexural Strength)

  Pengujian kuat lentur untuk mengetahui seberapa besar ketahanan suatu material terhadap pembebanan pada tiga titik lentur dan juga untuk mengetahui keelastisan suatu bahan. Pada prinsifnya semakin besar kuat lentur suatu bahan maka sifat keelastisannya akan semakin baik.

  P Sampel

  Gambar 2.5skema Pengujian Kuat Lentur Persamaan yang digunakan untuk memperoleh kekuatan lentur yaitu: ............................................................................................(2.5)

  σ = Dengan : σ = Tegangan lentur (MPa) P = Load atau beban (N) L = jarak span (mm) b = lebar sampel (mm) d = tebal sampel (mm)

2.8 Pisang Abaka

2.8.1 Pengertian Pisang Abaka

  Abaka (Musa Textilis Nee) merupakan salah satu spesies pisang yang tidak diambil buahnya, tetapi seratnya. Tanaman Abaka ini pertama kalinya berasal dari Filipina. Tanaman ini sangat berpotensi untuk dikembangkan di Indonesia. Pisang Abaka (Musa Textilis) merupakan jenis tanaman endemik yang tumbuh di daerah Filipina, Ekuador, dan Sulut, Namun bebrapa tahun terakhir tumbuh liar dengan baik di Kalimantan, Sumatera, Aceh, Sulawesi (khususnya di pulau Talaud di desa Essang). Secara rinci, sistematika pisang abaka diuraikan sebagai berikut ini: Kerajaan : Plantae Divisi : Magnoliophyta Kelas : Liliopsida Ordo : Zingiberales Famili : Musaceae Genus : Musa Spesies : Musa Textilis

  Abaka merupakan salah satu jenis tanaman pisang yang termasuk dalam famili Musaceae. Jenis pisang ini dikenal juga dengan nama pisang manila, ini merupakan tanaman yang rumpun. Tanaman pohon pisang abaka dapat lihat pada

gambar 2.5. Abaka berasal dari Filifina. rakyat Filipina menggunakan batang pisang abaka sebagai sumber untuk memperoleh serat. Kapan tanaman abaka

  Penanaman dan pemakaiannya dalam pertenunan bahan pakaian telah tersebar di seluruh Kepulauan Mindanao, pada waktu orang-orang Spanyol di bawah Magellan berkunjung ke Cebu pada tahun 1521. Abaka dikenal juga dengan nama Manila Hemp. Nama tersebut diberikan oleh pedagang Eropa yang menemukannya di pasar Manila sekitar tahun 1697. Penyebaran pisang abaka ke indonesia terjadi pada pertengahan abad ke-19 dalam rangka menjadikan tanaman abaka sebagai tanaman industri. (Iman, 2001)

Gambar 2.6 Pohon Pisang Abaka

2.8.2 Serat Abaka dan Kegunaanya Produk utama dari tanaman abaka adalah serat yang dihasilkan dari batang semu.

  Keunggulan serat abaka dibandingkan serat tanaman lainnya adalam dalam hal kekuatannya. Keunggulan lain dari serat abaka adalah kegunaanya yang beragam bahan baku dari berbagai produk, di antaranya sebagai bahan baku tali kapal, tekstil, pembungkus teh celup, pembungkus tembakau, jok kursi, dan kerajinan tangan, bahan dasar pembuatan kerta dan masih banyak lagi manfaat lainnya.

  Tanaman abaka juga sering diistilahkan sebagai pohon uang karena hampir 80% produk seratnya dikhususkan untuk bahan baku pembuat uang kertas. Selain itu, dengan sifatnya yang kuat dan tahan air, bubur kertas abaka juga digunakan untuk membuat kertas berkualitas tinggi dan dokumen penting, seperti kertas berharga, kertas cek, dan legal paper lainnya.

  Dengan pemanfaatna Serat abaka yang begitu luas dan bebarapa keunggulan yang dimilikinya maka prospek pasar serat abaka di dunia sangat cerah. Sayangnya prospek yang bagus ini belum dapat dimanfaatkan sepenuhnya oleh masyarakat indonesia. Serat batang pisang abaka dapat dilihat pada gambar 2.6 dibawah ini. Namun sejauh ini pisang abaka belum dimanfaatkan untuk aplikasi papan komposit ataupun dalam pembuatan polimer.

Gambar 2.7 Serat Batang Pisang Abaka

2.9. Polimer

  Polimer (poly = banyak; mer = bagian) adalah suatu molekul raksasa (makromolekul) yang terbentuk dari susunan ulang molekul kecil yang terikat melalui ikatan kimia. Suatu polimer akan terbentuk bila seratus atau seribu unit molekul yang kecil yang disebut monomer, saling berikatan dalam suatu rantai. Suatu polimer adalah rantai berulang dariyang panjang, terbentuk dari merupakan organik memiliki rantai karbon, ada juga banyak polimer Contoh dari polimer adalahPolimer didefinisikan sebagai substansi yang terdiri dari molekul-molekul yang menyertakan rangkaian satu atau lebih dari satu unit monomer.

  Polimer merupakan bidang yang cukup penting. Bukan hanya karena menarik untuk dipelajari, tetapi bidang ini berperan penting dalam hal ekonomi, khususnya bagi negara industri. Banyak bahan atau barang di sekitar kita yang

• – terbuat dari polimer mulai dari bahan makanan, bahan sandang berupa serat serat sintesis, barang
• – barang rumah tangga: ember, selang, pipa paralon, komponen TV, komputer,
• – alat listrik bahkan bahan untuk bangunan yaitu berupa papan komposit. (Steven, 2001)

  Perkembangan ilmu kimia polimer pada hakikatnya berkembang seiring dengan perkembangan zaman, usaha manusia untuk meningkatkan kesejahteraan hidupnya dengan memanfaatkan ilmu pengetahuan dan teknologi. Dalam waktu empat puluh tahun terakhir ini para ahli telah berhasil mensistesis berbagai jenis bahan polimer yang dapat dimanfaatkan dalam berbagai aspek kehidupan. Polimer sintesis merupakan bahan yang serbaguna, dalam penggunaannya polimer sintetis ini dapat menggantikan logam, kayu, kulit dan bahan alami lainnya dengan harga yang jauh lebih murah.Pemanfaatan polimer dalam kehidupan tergantung sifat polimer yang antara lain ditentukan oleh massa molekul relatif, temperatur transisi gelas dan titik leleh Menurut (Surdia, 1992) sifat

• – sifat khas bahan polimer pada umumnya adalah sebagai berikut ini: 1.

  Kemampuan cetaknya yang baik. Pada temperatur rendah, bahan dapat dicetak dengan penyuntikan, penekanan, ekstruksi dan lain sebagainya.

  2. Produk ringan dan kuat.

  3. Banyak di antara polimer yang bersifat isolasi listrik yang baik. Polimer mungkin juga dibuat sebagai konduktor dengan cara mencampurnya dengan serbuk logam, butiran karbon dan sebagainya.

  4. Memiliki ketahanan yang baik terhadap air dan zat kimia.

  5. Produk – produk dengan sifat yang cukup berbeda dapat dibuat tergantung pada cara pembuatannya.

  6. Umumnya bahan polimer memiliki harga yang lebih murah.

  7. Kurang tahan terhadap panas sehingga perlu untuk diperhatikan sewaktu penggunaannya.

  8. Kekerasan permukaan yang kurang.

  9. Kurang tahan terhadap pelarut.

  10. Mudah termuati listrik secara elektrostatik. Kecuali beberapa bahan yang khusus dibuat agar menjadi hantaran listrik.

  11. Beberapa bahan tahan terhadap abrasi, atau mempunyai koefisien gesek yang kecil. Polimer pada umumnya juga diklasifikasikan menjadi beberapa kelompok atas bebrapa jenis, yaitu : jenis monomer, asal monomer, sifat termal dan juga reaksi penbentukannya.

2.9.1 Polimer Berdasarkan Sifat Termalnya

  Apabila gaya antara molekul rantai polimer besar, maka polimer akan menjadi lebih kuat dan sukar meleleh. Rantai polimer yang bercabang banyak daya regangnya rendah dan lebih mudah untuk meleleh. Ikatan silang antar rantai menyebabkan terjadinya jaringan yang kaku dan biasanya membentuk bahan yang keras.

  Polimer yang memiliki ikatan silang bersifat termoset, artinya hanya dapat dipanaskan satu kali pada saat pembuatannya, dan tidak bisa di daur ulang atau di cetak lagi. selanjutnya apabila pecah, tidak akan dapat disatukan lagi dengan pemanasan, oleh karena itu susunan molekulnya pada ikatan silang antar rantai akan rusak apabila dipanaskan kembali. Sebaliknya polimer yang tidak mempunyai ikatan silang bersifat termoplastik, artinya dapat dipanaskan berulang

• – ulang dan bisa dicetak kembali.

  Berdasarkan sifatnya terhadap panas Polimer termoplas atau termoplastis yakni polimer yang melunak ketika dipanaskan dan dapat kembali ke bentuk semula. Contoh polester, polietilena, polipropilena, PVC, Polimer termosetting polimer yang tidak melunak ketika dipanaskan dan tidak dapat kembali ke bentuk semula. Contoh: melamin, selulosa

  Ketika dipanaskan, polimer yang bersifat termoplastik meleleh dan kembali mengeras ketika didinginkan. Jadi apabila pecah, polimer ini dapat disambungkan kembali dengan cara dipanaskan atau dengan kata lain dicetak ulang dengan cara pemanasan. Bahan termoplastik adalah bahan yang keras dan kaku pada suhu normal, tapi menjadi lunak apabila dipanaskan , artinya bisa di daur ulang kembali.(Sidik, 2003)

  1.Termoplastik

  Termoplastik adalah palstik yang dapat dilunakkan berulang kali (recycle) dengan menggunakan panas. Termoplastik merupakan polimer yang akan menjadi keras apabila di dinginkan. Termoplastik akan meleleh pada suhu tertentu, melekat mengikuti perubahan suhu dan mempunyai siat dapat kembali (reversible) kepada sifat aslinya. Yaitu kembali mengeras apabila didinginkan, contoh dari termoplastik yaitu Poliester, nylon 66, PET, polieter sulfon, PES, polieter eter keton (PEEK) dan masih banyak lagi yang lainnya.

  2. Termoset

  Termoset tidak dapat mengikuti perubahan suhu (Irreversible). Bila sekali pengerasan telah terjadi maka bahan tidak akan dapat lagi dilunakkan kembali. Pemanasan yang tinggi tidak akan melunakkan termoset melainkan akan membentuk arang dan terurai karena siatnya yang demikian sering digunakn sebagai tutup ketel, seperti jenis-jenis melamin. Plastik jenis termoset tidak begitu menarik dalam proses daur ulang karena selain sulit penanganannya juga volumenya jauh lebih sedikit (sekitar 10 % ) dari volume jenis palstik yang bersiat termoplastik. Contoh dari termoset adalah Epoksi, bismaleimida (BMI), dan poli-imida (PI).

2.10 Resin Poliester

  Poliester adalah polimer yang mengandung gugus fungsi ester pada rantai utamanya. Berdasarkan pada struktur kimianya polyester dapat bersifat termoplastik atau termoset, namun pada umumnya bersifat termoplastik. Poliester pada umumnya terbuat dari asam karboksilat dan glycol yang mengalami reaksi polikondensasi. Jenis asam karboksilat yang terkonversi menjadi produk inilah yang menetukan jenis poliester jenuh (saturated) atau tidak jenuh (unsaturated). Sesuai dengan Explanatory notes pos 3907, dinyatakan bahwa poliester jenuh (saturated) dapat terbuat dari asam karboksilat jenis terephthalic acid, dan hellip, polyester tidak jenuh (unsaturated) dapat terbuat dari asam karbosilat jenis asam

  

fumaric dan asam maleat, penggunaan asam tak jenuh dengan berbagai cara

  sebagai bagian dari asam basa, yang menyebabkan terdapat ikatan tak jenuh dalam rantai utama polyester yang dihasilakan, sehingga disebut polyester tak jenuh.

  Polyester merupakan resin yang paling banyak digunakan sebagai matrik pada fiber glass untuk badan kapal, mobil, tandon air dan sebagainya. Umumnya resin polyester mempunyai karakteristik tahan terhadap dingin relatif baik, sifat listriknya terbaik diantara resin termoset, tahan terhadap asam kuat kecuali asam pengoksida, tetapi lemah terhadap alkali. (Surdia, 2005)

2.10.1 Klasifikasi Poliester Poliester secara umum diklasifikasikan ke dalam polimer jenuh dan tak jenuh.

  Kedua jenis ini dibagi lagi sebagaimana berikut ini : 1.

  Poliester tak jenuh a.

  Resin Pelapis dan Pengecoran.

  Resin ini merupakan dibasa dan alkohol dihidrat. Unit poliester yang terbentuk harus mampu bereaksi kopolimerisasi dengan monomer vinil, sehingga menghasilkan kopolimer vinil-poliester atau hanya poliester sederhana yang memiliki struktur termoset.

  b.

  Alkyds.

  Alkysd ini jenisnya sama dengan resin pelapis dan pengecoran meskipun glyptal (permukaannya berlapis), merupakan jenis yang dimodifikasi dengan minyak atau asam lemak. Istilah ini juga digunakan untuk menggambarkan sekelompok cetakan termoset berdasarkan reaksi dari alkohol dihidrat dengan asam tak jenuh seperti maleat untuk menggantikan asam ftalat biasa. Sebuah monomer vinil juga diperlukan untuk mempengaruhi kecepatan dari reaksi ikat silang dan memperbaiki sifat - sifatnya dan digunakan sebagai cetakan bubuk untuk pemampatan dan teknik pencetakan (Hartomo, 1992).

2. Poliester jenuh a.

  Serat dan Film.

  Serat dan film Merupakan suatu reaksi asam tereftalat dengan etilena glikol dan berbentuk linier, juga merupakan polimer dengan berat molekul tinggi yang tidak mengalami reaksi ikat silang.

  b.

  Poliuretan.

  Poliuretan adalah suatu poliester tertentu yang memiliki kandungan hidroksil yang tinggi yang direaksikan dengan beragam isosianat untuk membentuk poliuretan, secara umum digunakan sebagai perekat, pelapis permukaan, sebagai busa, dan elastomer.

2.10.2 Matriks Unsaturated Polyester

  Bentuk polimer pertama dari kelompok poliester adalah poliester linier yang mengandung alifatik tak jenuh yang menyediakan sisi aktif untuk ikat silang. Polimer jenis ini pertamakali tersedia di Amerika Serikat pada tahun 1946, polimer dibuat dari dietilen glikol dan anhidrida maleat dan dapat berikat silang dengan bereaksi terhadap stirena.Resin poliester tak jenuh adalah penambahan produk dari berbagai asam jenuh, asam tak jenuh dan glikol. Banyak paten yang dikeluarkan untuk produksi poliester ini dalam 30 tahun terakhir. Poliester dibuat dengan cara yang mirip dengan poliamida.

  Salah satu dari dua monomer yang saling melengkapi adalah asam, tetapi yang lainnya adalah alkohol, yang mengambil tempat amina yang digunakan dalam pembuatan poliamida. Air dibebaskan sebagai asam ujungGrup bereaksi dengan alkohol ujung-Grup, dan struktur kimia yang dihasilkan adalah sebuah ester.Poliester

• – poliester tak jenuh termasuk diantara polimer paling umum yang dipakai bersama dengan penguatan serat gelas poliester tak jenuh dipreparasi dari monomer-monomer fungsional, salah satunya mengandung ikatan rangkap dua yang mampu menjalani polimerisasi adisi dalam suatu reaksi ikat
• – silang berangkai.

Poliester tak jenuh linier tersebut diproses sampai mencapai berat molekul yang relatif rendah, kemudian dilarutkan dalam monomer seperti stirena untuk membentuk larutan yang kental. Reaksi ikat silang yang biasanya diinisiasi dengan inisiator - inisiator radikal bebas, dengan demikian merupakan kopolimer vinil antara poliester dan monomer pelarut. Sejauh ini stirena merupakan pelarut yang paling umum dipakai, meskipun bisa memakai monomer lain seperti vini asetat atau metal metakrilat atau untuk memperoleh sifat -sifat tahan nyala lebih baik, monomer terhalogenasi seperti orto-para

• –bromostirena. Satu-satunya bahan yang mempunyai nilai komersial untuk mengintrodusir ketidakjenuhan ke dalam kerangka polimer adalah anhidrida maleat dan asam fumarat dikarenakan harga yang murah, jika hanya digunakan asam tak jenuh dan glikol, produk akhirnya terlalu terikat silang dan rapuh sehingga tidak bisa dipakai.

  Unsaturated Poliester resin yang digunakan dalam penelitian ini adalah seri Yukalac 157 BQTN-EX Series. Resin poliester tak jenuh (UPR) merupakan jenis resin termoset atau lebih populernya sering disebut poliester saja. UPR berupa resin cair dengan viskositas yang cukup rendah, mengeras pada suhu kamar dengan penggunaan katalis tanpa menghasilkan gas sewaktu pengesetan seperti banyak resin termoset lainnya. (Nurmaulita, 2010). Sifat-sifat polyester dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Tabel 2.2 Beberapa Sifat Polyester

  Sifat Polyester Besaran Kuat Tarik

  40 Mpa Elongasi 1,8 % Kuat Tekan 5,5 Mpa Modulus Elastisitas 300 Gpa Kuat Impak 0,4 J/m

  3 Densitas (Kerapatan) 1,1 kg/m

  0,33 Rasio Poison Karena sifat-sifat ini, polyester sering digunakan secara luas sebagai plastik penguat serat (fiber plastic reinforcement = FPR) dengan menggunakan serat gelas. Terdapat pengaruh penambahan serat pada jenis resin yang berbeda pada kekuatan impak komposit dari poliester. Hasil penelitian ini menghasilkan komposisi terbaik dengan perbandingan resin dengan serat 60 : 40 dengan kekuatan impak sekitar 23,86 J/m

  Polyester yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari toko bahan kimia Justus Kimia Raya, Jl Putri Hijau Baru Medan, dengan kode produk Yukalac@ 157 BQTN-EX. Spesifikasi polyester berasal dari hasil sintesa antara asam maleat (AM), asam fumarat (A) dan propilena glikol (PG). Bahan ini berupa fluida yang sangat kental, transparan dan berbau sangat menyengat. (Mohammad, 2007)

2.11 Katalis Metil Etil Keton Peroksida (MEKPO)

  Mekpo dalam jumlah kecil dapat digunakan pada proses curing resin poliester (pengerasan) yang kemudian biasanya dapat dibuang pada lokasi pembuangan sanitary biasa. Peraturan di beberapa negara bagian dan lokal telah memperbolehkan hal ini. dengan demikian katalis mekpo ini dapat dikirim ke perusahaan pembuangan yang telah disetujui di mana katalis ini dapat dibakar.

  Daftar perusahaan tersebut tersedia dari pemasok peroksida organik.

Tabel 2.3 Sifat dan Wujud dari Katalis Metil Etil Keton Peroksida (MEKPO)

  No. Sifat dan wujud Keterangan

  1 Wujud dan bau Cairan bening dan sedikit berbau tajam

  2 Titik leleh Cair pada suhu normal

  o

  3 Titik nyala

  82 C

  4 Massa jenis 1.11 g/ml

  o

  5 Kelarutan dalam air kurang dari 1% pada 25 C

  6 Sifat korosif tidak korosif

  Hidrolisis adalah cara yang efektif untuk membuang jumlah kecil mekpo. Hal ini melibatkan penambahan inkremental katalis mekpo dengan pengadukan yang sangat cepat dan dingin, 5% - 10% larutan natrium hidroksida (kaustik). Reaksi

  o o

  ini membutuhkan pengadukan yang memadai dan kontrol suhu antara 30 C.

• – 40 Prosedur ini mengubah mekpo menjadi garam yang larut dalam air dan dapat dibuang sebagai limbah yang tidak berbahaya dengan cara normal. Berikut beberapa sifat dari katalis mekpo yang digunakan.

  Katalis yang digunakan dalam penelitian ini adalah metil etil keton peroksida (mekpo) dengan bentuk cair, berwarna bening. Fungsi dari katalis ini adalah mempercepat terjadinya proses pengeringan pada bahan matrik suatu komposit. Semakin banyak katalis yang dicampurkan pada cairan matrik ataupun perekat, maka akan mempercepat terjadinya pengeringan, tetapi akibat dari pencampuran yang teralu banyak adalah akan membuat material atau bahan menjadi getas, sangat kaku. Penggunaan katalis sebaiknya diatur berdasarkan kebutuhan. (Nurmaulita, 2010).