KESIMPULAN DAN SARAN 79 Prof. Dr. Yunazar Manjang

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 55

4.1.Hasil Penelitian 55 4.1.1 Analisis Ukuran Partikel Bentonit 56 4.1.2 Uji Viskositas Mooney Karet Alam 56 4.1.3. Hasil Uji Mekanik Nanokomposit Karet Alam-Organobentonit 58 4.1.3.1 Penentuan Modulus Elastisitas Nanokomposit Karet Alam- Organobentonit 58 4.1.3.2. Analisis Uji Kestabilan Termal 62 4.1.3.3 Analisis FTIR 65 4.1.3.4 Analisis Difraksi Sinar X XRD 71 4.1.3.5 Hasil Analisis Mikroskop Pemindai ElektronSEM 77

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 79

5.1.Kesimpulan 79 5.2.Saran 80 DAFTAR PUSTAKA 81 LAMPIRAN 88 Universitas Sumatera Utara DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman Tabel 2.1 Komposisi Kimia Bentonit 10 Tabel 2.2 Harga Rata-rata Kapasitas Tukar Ion 15 Tabel 2.3 Komposisi Kimia Karet Alam 25 Tabel 4.1 Viskositas Karet Alam 56 Tabel 4.2 Hasil Pengujian Sifat Mekanik Nanokomposit Karet Alam-Organobentonit 60 Tabel 4.3 Data kehilangan berat 5 dan 10 setelah Pengujian TGA 65 Tabel 4.4 Data Analisis FT-IR pada Partikel Nanobentonit 66 Tabel 4.5 Sudut 2 Ɵ dan nilai d-spacing dari masing-masing puncak khas Bentonit 72 Tabel 4.6 Sudut 2 Ɵ dan nilai d-spacing dari masing-masing puncak khas nanokomposit karet alambentonit 74 Universitas Sumatera Utara DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar 2.1 Strukutur Kristal Montmorilonit 11 Gambar 2.2 Peta Kabupaten Bener Meriah Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam 13 Gambar 2.3 Skema dari Clay dan Organo-Clay 16 Gambar 2.4 Jenis-jenis Komposit 16 Gambar 2.5 Rumus Molekul CTAB 19 Gambar 2.6 Reaksi antara Garam Ammonium dengan Natrium Bentonit 20 Gambar 2.7 Rumus Molekul PEG 20 Gambar 2.8 Modifikasi bentonit dengan adanya ikatan hidrogen PEG 21 Gambar 2.9 Rumus Molekul SDS 21 Gambar 2.10 Modifikasi permukaan bentonit oleh molekul SDS 23 Gambar 2.11 Monomer cis-1,4 Poliisoprena Pembentuk Molekul karet alam 28 Gambar 2.12 Vulkanisasi Karet Alam 28 Gambar 2.13 Distribusi Silikat Berlapis dalam Matriks Polimer 33 Gambar 2.14 Spesimen Uji Tarik dan Perilaku Polimer Termoplastik 35 Gambar 2.15 Kurva Hubungan terhadap Regangan 36 Gambar 2.16 Kurva Tegangan Regangan Bahan Kenyal 38 Gambar 2.17 Skema Termogram bagi Reaksi Dekomposisi Satu Tahap 41 Gambar 3.1 Gambar Spesimen Uji Tarik 48 Gambar 4.1 Hasil Analisis Pengukuran Nanopartikel Bentonit 51 Gambar 4.2 Bentonit Alam dan Partikel Nanobentonit setelah Miling 56 Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Waktu Mastikasi terhadap Universitas Sumatera Utara Viskositas dan Berat Molekul Karet Alam 58 Gambar 4.4 Alat dan Sampel Uji Tarik 59 Gambar 4.5 Kurva Regangan-Tegangan Nanokomposit Karet Alam-Organobentonit 61 Gambar 4.6 Kurva Kestabilan Termal Nanokomposit Karet Alam-Organobentonit 63 Gambar 4.7 Spektrum Analisis FTIR bentonit dan organobentonit 67 Gambar 4. 8 Spektrum Analisis FTIR dari CTAB 68 Gambar 4. 9 Spektrum Analisis FTIR dari PEG 69 Gambar 4.10 Spektrum Analisis FTIR dari SDS 70 Gambar 4.12 Difraktogram bentonit tidak termodifikasi dan bentonit termodifiksi 71 Gambar 4.13 Perbesaran Difraktogram bentonit tidak termodifikasi dan bentonit yang dimodifikasi 73 Gambar 4.14 Difraktogram nanokomposit karet alambentonit tidak termodifikasi dan karet alam bentonit yang termodifikasi 74 Gambar 4.15 Perbesaran skala difraksi sinar X puncak khas bentonit 75 Gambar 4.16 Difraktogram karet alam 76 Gambar 4.17 Hasil SEM Bentonit Nanokomposit Karet Alam- CTAB 77 Gambar 4.18 Hasil SEM Bentonit Nanokomposit Karet Alam- PEG 77 Gambar 4.19 Hasil SEM Bentonit Nanokomposit Karet Alam- SDS 78 Universitas Sumatera Utara DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman Lampiran1 Daftar Konversi Mesh ke Mikron 88 Lampiran 2 Hasil Pengukuran Nanopartikel Bentonit 89 Lampiran 3 Data Hasil Pengukuran Viskositas Karet Alam 90 Lampitran 4 Data Hasil Uji Tarik Nanokomposit Karet AlamBentonit 92 Lampiran 5 Data Hasil Uji Tarik Nanokomposit Karet AlamBentonit-CTAB 93 Lampiran 6 Data Hasil Uji Tarik Nanokomposit Karet AlamBentonit-PEG 94 Lampiran 7 Data Hasil Uji Tarik Nanokomposit Karet AlamBentonit-SDS 95 Lampiran 8 Data Hasil Analisis Uji Kestabilan Termal Nanokomposit Karet AlamBentonit 96 Lampiran 9 Data Hasil Analisis Uji Kestabilan Termal Nanokomposit Karet AlamBentonit-CTAB 97 Lampiran 10 Data Hasil Analisis Uji Kestabilan Termal Nanokomposit Karet AlamBentonit-PEG 98 Lampiran 11 Data Hasil Analisis Uji Kestabilan Termal Nanokomposit Karet AlamBentonit-SDS 99 Lampiran 12 Spektrum FT-IR Nanokomposit Karet Alam Bentonit 100 Lampiran 13 Spektrum FT-IR Bentonit-CTAB 101 Lampiran14 Spektrum FT-IR Bentonit-PEG 102 Lampiran15 Spektrum FT-IR Bentonit-SDS 103 Lampiran16 Spektrum XRD Bentonit 104 Lampiran 17 Spektrum XRD Bentonit-CTAB 105 Lampiran18 Spektrum XRD Bentonit-PEG 107 Lampiran19 Spektrum XRD Bentonit-SDS 109 Lampiran 20 Spektrum XRD Nanokomposit Karet AlamBentonit 111 Lampiran 21 Spektrum XRD Nanokomposit Karet Alam Bentonit-CTAB 113 Lampiran 22 Spektrum XRD Nanokomposit Karet AlamBentonit-PEG 115 Lampiran 23 Spektrum XRD Nanokomposit Karet AlamBentonit-SDS 117 Universitas Sumatera Utara DAFTAR SINGKATAN CTAB : Cetiltrimetilamonium Bromida EPDM : Etilen Propilen Diena Monomer FT-IR : Fourier Transform-Infra Red PEG : Polietilen Glikol phr : per hundred rubber PLS : Polimer Berlapis Silikat PSA : Particle Size Analyzer SDS : Sodium Dodesil Sulfat SEM : Scanning Electron Microscope SIR : Standard Indonesian Rubber XRD : X-Ray Difraction Universitas Sumatera Utara PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI NANOKOMPOSIT KARET ALAMORGANOBENTONIT MENGGUNAKAN CETILTRIMETILAMONIUM BROMIDA, POLIETILEN GLIKOL DAN SODIUM DODESIL SULFAT SEBAGAI PEMODIFIKASI PERMUKAAN ABSTRAK Telah dilakukan pembuatan dan karakterisasi nanokomposit karet alamorganobentonit. Bentonit diisolasi dari clay yang berasal dari Kabupaten Benar Meriah, Propinsi Nanggroe Aceh Darussalam yang dimodifikasi secara organik dengan menggunakan CTAB, SDS dan PEG sebagai surfaktan kationik, anionik dan non- ionik, dengan konsentrasi 2,5 M. Bentonit yang dimodifikasi ditambahkan ke dalam karet alam yang sudah dimastikasi , dengan perbandingan 1, 3, 5, 7 dan 9 phr menggunakan two-roll mill pada temperatur kamar selama 11 menit. Untuk karakterisasi yang meliputi uji tarik, struktur, termal dan permukaan, produk dicetak tekan pada 50 kN suhu 150 o C selama 15 menit. Khusus untuk uji tarik, sampel dibuat dengan standard ASTM D635 Tipe-V. Berdasarkan hasil yang didapat dari uji tarik dan stabilitas termal, sifat mekanik nanokomposit karet alamorganobentonit mengalami peningkatan jika dibandingkan dengan nanokomposit karet alambentonit tanpa modifikasi. Nanokomposit karet alamorganobentonit PEG mulai mengalami kehilangan berat 5 pada suhu 13,44 o C dan 10 pada suhu 12,73 o C sehingga stabilitas termalnya meningkat jika dibandingkan dengan nanokomposit karet alamorganobentonit mulai mengalami kehilangan berat 5 pada suhu 10,12 o C dan 10 pada suhu 9,59 o C. Spektra 2 Ɵ dari XRD menunjukkan pertambahan jarak antar lapis bentonit. . Uji morfologi dengan SEM menunjukkan penyebaran yang merata pada nanokomposit karet alambentonit yang dimodifikasi dengan PEG. Kata kunci: nanokomposit, karet alam, organo bentonit, surfaktan Universitas Sumatera Utara PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF NATURAL RUBBER ORGANOBENTONITE NANOCOMPOSITES MODIFIED ORGANICALLY BY USING CETYLTRIMETHYLAMMONIUM BROMIDE, POLYETHYLEN GLYCOL AND SODIUM DODECYL SULFATE ABSTRACT The preparation and characterisation of natural rubberorganobentonite nanocomposites have been done. Bentonites isolated from clay obtained from Bener Meriah District, Province of Nanggroe Aceh Darussalam were modified organically by using CTAB, SDS and PEG respectively as a cationic, an anionic, and a non- anionic surfactant with the fixed concentration of 2,5 M. The modified bentonites were added to the masticated natural rubber in various composition with the ratio of 1, 3, 5, 7 and 9 phr and mixed them by using a two-roll mill at room temperature for 11 minutes. For characterizations including tensile, structural, thermal, and morphological tests, the products were put in a hot-press at 50 kN at 150 o C for 15 minutes. Specially for the tensile test, the samples were provided follow ASTM D635 type-V. The results show that the tensile strength and thermal stability of natural rubberorganobentonite nanocomposite were imporoved significantly compared to natural rubber nanocomposite without any organically modification. Weight loss 5 of natural rubber nanocomposite compared to non-modified bentonit occurs at temperature 10,12 o C and 10 at temperature 9,59 o C, while the nanocomposite with organobentonit decompose 5 at a higher temperature at 13,44° C and 10 at temperature 12,73°C, indicated an increase in thermal stability. The 2Ɵ from XRD spectra shifts to the right and morphological tests showed nanocomposites natural rubberorganobentonite modified using PEG spread evenly in the natural rubber compound. Keywords: nanocomposite, natural rubber, organo bentonite, surfactant Universitas Sumatera Utara

BAB 1 PENDAHULUAN