PEMBUATAN SPESIMEN SARUNG TANGAN BERBAHAN DASAR LATEKS PEKAT 60 DENGAN PENGISI MONTMORILLONIT YANG DIMODIFIKASI DENGAN CTAB

PEMBUATAN SPESIMEN SARUNG TANGAN BERBAHAN DASAR LATEKS PEKAT 60% DENGAN PENGISI

  

MONTMORILLONIT YANG DIMODIFIKASI DENGAN CTAB

SKRIPSI ROULINA GURNING 100801028

DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

PEMBUATAN SPESIMEN SARUNG TANGAN BERBAHAN DASAR LATEKS PEKAT 60% DENGAN PENGISI

  

MONTMORILLONIT YANG DIMODIFIKASI DENGAN CTAB

SKRIPSI

  Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

ROULINA GURNING 100801028

  PERSETUJUAN Judul : PEMBUATAN SPESIMEN SARUNG TANGAN BERBAHAN DASAR

LATEKS PEKAT 60% DENGAN

PENGISI MONTMORILLONIT

YANG DIMODIFIKASI DENGAN

CTAB

   Kategori : SKRIPSI Nama : ROULINA GURNING Nomor Induk Mahasiswa : 100801028 Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU

PENGETAHUAN ALAM (FMIPA)

USU

  Dilaksanakan di : Medan, Februari 2015

  Diketahui/Disetujui:

  Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing I Pembimbing II Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc Saharman Gea, Ph.D

NIP.196607291992032002 NIP. 196811101999031001

Ketua Program Studi Fisika

   Dr. Marhaposan Situmorang NIP: 195510301980131003

  

PERNYATAAN

PEMBUATAN SPESIMEN SARUNG TANGAN BERBAHAN

DASAR LATEKS PEKAT 60% DENGAN PENGISI

MONTMORILLONIT YANG DIMODIFIKASI DENGAN CTAB

  

SKRIPSI

  Saya mengaku bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

  Medan, Februari 2015

ROULINA GURNING 100801028

  PENGHARGAAN

  Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala kasih karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian skripsi ini.

  Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada Rektor Universitas Sumatera Utara Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM), Sp.A(K) dan tentunya kampus USU tercinta yang memberi kesempatan dan menjadi tempat penulis menimba ilmu dan pengalaman-pengalaman berharga.

  Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Dr. Sutarman, M.Sc dan staf, Ketua Departemen Fisika Dr. Marhaposan Situmorang beserta staf atas sarana dan prasarana yang diberikan.

  Terimakasih dan penghargaan setinggi-tingginya ditujukan kepada: 1.

  Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc selaku pembimbing utama dan Saharman Gea, Ph.D selaku anggota komisi pembimbing yang setiap saat dengan penuh perhatian memberikan bimbingan, motivasi dan saran dalam penyusunan skripsi ini.

  2. Kepala dan staf Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU, beserta asisten yaitu Yabes dan Dian, atas fasilitas dan pendampingan yang diberikan.

  3. Koordinator Indonesian Rubber Research Institute, Sungai Putih, Tj. Morawa, Bapak Ir. Mauritz Simanjuntak beserta staf atas fasilitas dan bimbingan yang diberikan.

  4. Bapak/Ibu dosen Program Studi Fisika S1 yang telah membimbing dan memotivasi penulis selama masa perkuliahan.

  5. Para sahabat Fisika stambuk 2010; Baginda, Antoni, Frans, Wiharja, Lamhot, Ita, Desy, Tari, Tere, Lya, dan semua anggota Physic Inside. Terkhusus kepada Melisa dan Emi yang sudah seperti keluarga bagi penulis.

  6. Junior Fisika; stambuk 2011, stambuk 2012, stambuk 2013 dan stambuk 2014 yang senantiasa memberi senyum sapa semangat.

  7. Rekan bisnis di Tiens. Co. Ltd, kepada Pak Ridwan, Bu KK, Bu Nomi, Pastor Herman, Desika, dll.

  8. Kak Bora dan Kak Desi, 2(dua) orang terkasih yang menjadi kakak rohani bahkan sudah seperti keluarga bagi penulis.

  9. Para HambaNya (rekan se-pelayanan) gereja GBI Sumatera Resort, Bang Kia, Bang James, Kak Wina, Kak Rita, Kak Desi, Pak Gideon, dan para pengerja GBI Sumatera Resort dan POS PI Namomirik, Gunung Gertam dan Urung Lingga. Para pelayan di Misi PAK USU dan para pelayan di Retret KMK UP MIPA; kak Leni, kak Sartika dan rekan, Evelyn, Vivien, Julfi, Kak Uly dan seluruh panitia. Mereka adalah keluarga rohani penulis yang memberi semangat dan topangan doa.

  10. Akhirnya penulis mengucapkan terimakasih dan hormat kepada keluarga besar penulis, dan 2(dua) sosok yang namanya akan selalu berkilau indah di hati penulis, Ibunda Nurhayati Silalahi dan Papa Jonny Gurning sebagai sumber motivasi terbesar penulis dalam menyelesaikan perkuliahan, penelitian dan penulisan skripsi ini. Serta seluruh sahabat yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, penulis mengucapkan terimakasih. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya semoga skripsi ini bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan di masa yang akan datang.

  Hormat Penulis, ROULINA GURNING

  

PEMBUATAN SPESIMEN SARUNG TANGAN BERBAHAN

DASAR LATEKS PEKAT 60% DENGAN PENGISI

MONTMORILLONIT YANG DIMODIFIKASI DENGAN CTAB

ABSTRAK

  Telah dilakukan pembuatan dan karakterisasi spesimen sarung tangan berbahan dasar lateks dengan pengisi montmorillonit yang dimodifikasi. Montmorillonit dimodifikasi secara organik dengan penambahan Cetyl trimethylammonium

bromide (CTAB) sebagai surfaktan kationik dengan konsentrasi 2,5 M.

Montmorillonit yang sudah dimodifikasi ditambahkan ke dalam lateks pekat 60% yang diperoleh dari PT. Bakrie Sumatera Plantations, Tbk, Kisaran Barat, Asahan Sumatera Utara, dengan perbandingan 0, 2, 4, 6 dan 8 phr dengan pengadukan pada temperatur kamar selama 1 jam . Untuk karakterisasi yang meliputi uji tarik,

  o

  produk dicetak pada cetakan kaca dan dipanaskan pada suhu 120 C selama 40 menit. Khusus untuk uji tarik sampel dibuat dengan standar ASTM 638-II. Berdasarkan hasil yang didapat dari uji tarik , sifat spesimen sarung tangan lateks- organoclay mengalami peningkatan jika dibandingkan dengan spesimen sarung tangan lateks tanpa pengisi. Spesimen sarung tangan lateks-organoclay mengalami peningkatan sifat mekanik pada penambahan 2 phr pengisi

  2

  2

  organoclay, yaitu tegangan 0,729 N/mm , regangan 4,830 N/mm , sedangkan modulus terbesar dimiliki oleh tipe sampel V dengan penambahan 8 phr pengisi

  2

  organoclay, yaitu 0,207 N/mm . Pada uji spektrum FT-IR , puncak khas pada

• 1

  bilangan gelombang 2935,6 cm menunjukkan adanya gugus CH

  2 asimetris yang

  berasal dari CTAB di dalam montmorillonit, hal ini menunjukkan terjadi penyebaran montmorillonit termodifikasi CTAB pada permukaan lateks.

  Kata kunci: spesimen sarung tangan, lateks, organoclay, montmorillonit, surfaktan

  PREPARATION OF GLOVE SPECIMEN BASED OF LATEX

60% FILLED OF MONTMORILLONITE MODIFIED BY CTAB

ABSTRACT

  

The preparation and characterization of latex glove specimen with

montmorillonites modified filler have been done. Montmorillonites were modified

organically by using Cetyl trimethylammonium bromide (CTAB) as cationic

surfactant with the fixed concentration of 2.5 M. The modified montmorillonites

were added to latex 60% in various composition with the ratio of 0, 2, 4, 6 and 8

phr and mixed at room temperature for 1 hour. For characterization including

tensile, the products were put in oven by using glasses molds at temperature o

  

120 C for 40 minutes. Specially for the tensile test, the samples were provided

follow ASTM 638-II. The results show that the tensile of latex glove specimen

with montmorillonites modified filler were improved compared to latex glove

specimen without any filler. The latex-organoclay glove specimens improved

mechanic characterization were added 2 phr organoclay, with stress 0.729

  2

2 N/mm , strain 4.830 N/mm , while the higher modulus at sample type V with 8 phr

  2

organoclay added, 0.207 N/mm . The FT-IR spectra test have specific peak at

• -1

  2935.6 cm wave number that showed CH 2 asymetric from CTAB in

montmorillonites, it means there were montmorillonites modified by CTAB

dispersed on latex.

  Keywords: glove specimen, latex, organoclay, montmorillonite, surfactant

  

DAFTAR ISI

  2.6 Pengujian Sarung Tangan Lateks....................................................14

  3.3.4 Pembuatan Kompon.............................................................20

  3.3.3 Pembuatan Dispersi...............................................................19

  3.3.2 Modifikasi Montmorillonit ..................................................19

  3.3.1 Lateks Pekat 60% ................................................................19

  3.3 Metodologi Penelitian ....................................................................19

  3.2.2 Bahan ...................................................................................18

  3.2.1 Alat ......................................................................................18

  3.2 Alat dan Bahan ...............................................................................18

  3.1 Waktu dan Lokasi Penelitian .........................................................18

  BAB III METODE PENELITIAN

  2.7 Spektrofotometer FT-IR.................................................................17

  2.6.1 Pengujian Kuat Tarik (Tensile Strength)................................14

  2.5 Elastomer.........................................................................................12

  Persetujuan .........................................................................................................i Pernyataan ..........................................................................................................ii Penghargaan .......................................................................................................iii Abstrak ................................................................................................................v Abstract ...............................................................................................................vi Daftar Isi..............................................................................................................vii Daftar Tabel ........................................................................................................ix Daftar Gambar dan Grafik ..................................................................................x

  2.4 Cetyl trimethylammonium bromide (CTAB)...................................11

  2.3.1 Sifat Fisika dan Kimia Montmorillonit..................................10

  2.3 Montmorillonit ...............................................................................9

  2.2 Sarung Tangan Lateks ....................................................................7

  2.1 Lateks .............................................................................................5

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  1.5 Batasan Masalah.............................................................................3

  1.4 Manfaat Penelitian .........................................................................3

  1.3 Tujuan Penelitian ...........................................................................3

  1.2 Perumusan Masalah .......................................................................3

  1.1 Latar Belakang ...............................................................................1

  BAB I PENDAHULUAN

  3.3.5 Pencetakan............................................................................20

  3.4 Karakterisasi Sarung tangan Lateks-Organoclay.......................20

  3.4.1 Uji tarik............................................................................20

  3.4.2 Analisa Gugus Fungsional Spesimen.....................................21

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1 Pengujian dengan FT-IR...............................................................24

  4.1.1 Spektrum FT-IR dari Organoclay.....................................24

  4.1.2 Spektrum FT-IR dari Spesimen Sarung Tangan.............26

  4.2 Pengujian Mekanik.........................................................................27

  4.2.1 Uji Tarik Spesimen Sarung Tangan..................................29

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan ...................................................................................35

  5.2 Saran ...............................................................................................35

  DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN 1 LAMPIRAN 2 LAMPIRAN 3 LAMPIRAN 4 LAMPIRAN 5

  

DAFTAR TABEL

  Tabel 4.1Data analisis FT-IR dari Montmorillonit Termodifikasi .....................25

Tabel 4.2 Data analisis FT-IR dari Spesimen Sarung Tangan Lateks ................28Tabel 4.3 Data Pengujian Kuat Tarik Dari 5 Variasi Sampel .............................30Tabel 4.4 Data Hasil Pengujian Sifat Mekanik Spesimen Sarung Tangan .........30

  

DAFTAR GAMBAR DAN GRAFIK

Gambar 2.1 Lateks Kebun...................................................................................5Gambar 2.2 Skema Struktur Molekul Karet Alam..............................................6Gambar 2.3 Bentonit Alam. ................................................................................9Gambar 2.4 Struktur Kristal Montmorillonit ......................................................10Gambar 2.5 Hexadecyltrimethylammonium (cetrimonium) bromida .................11Gambar 2.6 Rumus Molekul CTAB ...................................................................12Gambar 2.7 Gaya Tarik Terhadap Pertambahan Panjang.....................................14Gambar 2.8 Spesimen Uji Tarik ASTM D638-II..................................................15Gambar 2.9 Kurva Tegangan vs Regangan Uji Tarik...........................................16Gambar 3.1 Spesimen Uji Tarik............................................................................20Gambar 3.5 Bagan Penelitian................................................................................22Gambar 4.1 Spektrum FT-IR Dari Montmorillonit Termodifikasi.......................24Gambar 4.2 Spektrum FT-IR Spesimen Sarung tangan Tidak Berpengisi...........26Gambar 4.3 Spektrum FT-IR Spesimen Sarung tangan Berpengisi......................27

  Grafik 4.4 Hubungan antara Stress dan Jumlah Pengisi .....................................31 Grafik 4.5 Hubungan antara Strain dan Jumlah Pengisi .....................................31 Grafik 4.6 Hubungan antara Modulus dan Jumlah Pengisi ................................32 Grafik 4.7 Kurva Stress dan Strain Spesimen Sarung Tangan.............................33