Pengaruh Pengisi CaCO3 dan Temperatur Vulkanisasi Terhadap Sifat-Sifat Mekanikal Film Latex Karet

PENGARUH PENGISI CaCO3 DAN TEMPERATUR VULKANISASI
TERHADAP SIFAT-SIFAT MEKANIKAL FILM LATEX KARET1
Hamidah Harahap
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

Abstract
Dispersed calcium carbonate filler on mechanical properties of natural rubber latex films were
investigated. Natural Rubber latex film Preparation of natural rubber (NR) latex films by dipping cleaned
formers into latex compound containing curatives and filler. Latex formulation as Sulfur, ZDEC, ZnO and
calcium carbonate filler was add to pre-vulcanized latex compound. The resulting films were dried at 100 ºC
and drying time 10 minutes. The effect of filler content on modulus, tensile strength and elongation at break
was investigated.
Keywords: NR Latex, mechanical properties, CaCO3 fillers, vulcanisation
PENDAHULUAN1
Industri latex karet alam merupakan industri
yang sudah lama berada di Negara kita Indonesia.
Indonesia merupakan sebuah negara penghasil
produk latex karet alam dunia seperti sarung tangan.
Adapun produk-produk yang dihasilkan dari latex
karet alam antara lain pita berpelekat, balon, kateter,
pembalut luka elastic, pad karet, tiub stateskop,

pakaian dalam, busa spring bed, kondom dll. Pada
hari ini industri penghasil produk latex berhadapan
dengan masalah kenaikkan harga pasaran karet alam
latex mentah. Lonjakan harga yang terus melambung
dan tidak terkawal, belakangan ini memberikan
dampak yang serius kepada penghasil-penghasil
produk latex karet alam di Indonesia atau didunia.
Peningkatan harga karet alam disebabkan oleh
permintaan pasar terhadap karet alam dan latex karet
untuk diekspor juga meningkat (http://www.
disperindag-jabar.go.id/cetak.php?id=2603 diakses 17
Oktober 2008). Meskipun harga meningkat
pedagang maupun petani sulit untuk memenuhi
permintaan pabrikan. Kesulitan pasokan karet alam
maupun latex karet alam ini terjadi karena masih
terus tingginya curah hujan yang menyebabkan
produksi getah menurun dan petani sulit melakukan
penderesan.
Pencarian penyelesaian masalah ini harus
diambil untuk memastikan harga jual dari produkproduk yang dihasilkan dapat dipertahankan. Hal

yang demikian perlu diambil suatu alternatif untuk
pemprosesan dengan menambahkan pengisi kedalam
kompon latex karet alam. Banyak pengisi mineral
1

yang digunakan oleh industri karet alam dan latex
karet alam. Pengisi-pengisi ini biasanya berfungsi
sebagai agen penguat untuk menaikan sifat-sifat
produk yang terhasil. Adapun peng Ismail, isipengisi tersebut seperti carbon black, kaolinite clay,
silika dll (Blackley, 1973; Ismail, 2000). Pada kajian
ini digunakan kalsium karbonat dengan variasi berat
yang berbeda-beda. Sistem pra-vulkanisasi akan
dilakukan untuk meneliti penggunaan kalsium
karbonat latex karet alam. Kalsium karbonat
disediakan dengan mencampurkan dengan bahanbahan kuratif yang lain kedalam latex karet alam.
Campuran karet alam ini kemudian dipra-vulkanisasi
terlebih dahulu sebelum diproses lebih lanjut.
Campuran karet alam direaksikan pada suhu 70 ºC.
Uji bilangan kloroform dilakukan untuk mengetahui
tingkat vulkanisasi dari senyawa latex karet alam

tersebut. Senyawa latex karet alam tersrbut akan
dihentikan apabila bilangan cloroformnya pada
bilangan 3. Pra-vulkanisasi latex karet alam ini
dibiarkan pada suhu kamar selama 24 jam untuk
maturasi. Setelah mencapai sistim yang homogen,
terhadap campuran latex karet alam tersebut
dilakukan pembuatan film. Film disediakan dengan
memakai pembentuk kaca kemudian dicelupkkan
dengan menggunakan sistem pembentuk.
METODE PENELITIAN
Eksperimen dijalankan dalam beberapa
langkah yaitu, penyediaan kompon lateks,
pembentukan filem latex, uji tarik dengan
menggunakan mesin instron, uji swelling index dan

Dana Dikti DP2M

43
Universitas Sumatera Utara


Hamidah Harahap

JURNAL PENELITIAN REKAYASA
Volume 1, Nomor 2 Desember 2008

Tabel 1. Bahan-Bahan Senyawaan Latex Pravulkanisasi
Konsentrasi
Komposisi dalam
Bahan
Bahan
campuran (gr)
Latex HA
60%
166.7
Zink Oksida
30%
8
ZDEC
50%
2

Kalium
10%
5
Hidroksida
Sulfur
50%
3
Vulcanox BKF

50%

2

Calsium
Carbonat

60%

0, 5, 10, 15, 20, 25


Sifat-Sifat Mekanikal
Uji mekanikal mengikuti standart ASTM D412 dengan menggunakan sebuah mesin Instron
model 3366, dengan ketebalan filem 0.07-0.11 mm
serta specimen dumbbell yang menggunakan
pemotong Wallace die cutter. Kecepatan mesin yang
digunakan adalah 500 mm/min dan menggunakan uji
performan suhu kamar 25 ± 3 0C.Ujian yang
dilakukan mengikuti kekuatan tarik, M100, M300 dan
pemanjangan pada saat putus.
Analisa Swelling Index
Analisa swelling index adalah penentuan
densitas sambung silang secara fisikal yang
mengukur sambung silang kimia dan fisikal. Sampel
seberat lebih kurang 0.2 g dipotong berbentuk empat
segi bujur. Kemudian sampel direndam di dalam
botol penimbang yang mengandung toluen. Botol
penimbang direndam di dalam water bath air pada
suhu 35 ºC selama 48 jam. Toluen dalam botol
penimbang diganti dengan toluen yang baru setelah
24 jam dan perendaman disambung kembali selama

24 jam lagi. Kemudian di keringkan pada suhu 50 oC

sampai sample konstan. Faraksi volume dari karet
dihitung dari kalkulasi densitas sambung silang
mengikut rumus Flory-Rehner (Flory, 1047).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh pengisi terhadap densitas sambung
silang pada produk filem latex karet alam terlihat
pada Grafik 1. Dari grafik terlihat bahwa densitas
sambung silang meningkat dengan meningkatnya
pengisi. Peningkatan densitas sambung silang ini
meningkat hingga 15 phr dan selanjutnya turun
kembali. Densitas sambung silang meningkat
menunjukkan bahwa filem tersebut telah mengalami
sambung silang yang baik. Nilai densitas sambung
silang yang tinggi juga menggambarkan bahwa
filem latex karet alam mengalami sambung yang
sempurna semasa proses pemvulkanan dilakukan.
Densitas sambung silang filem latex karet alam
adalah berhungan erat dengan sifat-sifat mekanik

bahan seperti kuakuatan tarik dan modulus bahan.
Dari hal tersebut menandakan bahwa kalsium
karbonat sebagai pengisi mampu meningkatkan
sambung silang.
8
1/2 Mc x 10 -5(g/ mol rubber)

morfologi dengan SEM. Metode yang dilakukan
dengan teknik pencelupan yang mana terlebih
dahulu
membersihkan
pembentuk
sebelum
mencelupkan kadalam senyawaan latex karet alam
yang telah di pravulkanisasi dan juga telah
mengalami maturasi. Setelah itu pembentuk
dicelupkan kedalam kompon latex karet alam dan
divulkanisasi. Filem latex karet alam divulkanisasi
dengan cara mengeringkan pada suhu 100 ºC dan
waktu pengeringan 10 menit. Sampel yang telah

dihasilkan kemudian dilakukan uji tarik untuk
mengetahui sifat-sifat dari sampel tersebut.

7
6
5
4
3
2
1

T emperatur vulkanisasi : 100 ºC

0
control

5 phr

10 phr


15 phr

20 phr

25 phr

Amount (phr)

Grafik 1. Pengaruh CaCO3 terhadap Densitas
Sambung Silang pada Produk Filem Latex
Karet Alam

Dari Grafik 2 menunjukkan bahwa kekuatan
tarik meningkat untuk jumlah 5 phr dari pengisi
kalsium karbonat dan setelah itu menurun bila
pengisi kalsium karbonat ditingkat kan sehingga 25
phr. Peningkatan kekuatan tarik pada tahap awal
meningkat (Flory,1949) disebakan oleh sambung
silang yang terjadi terhadap filem. Setelah 5 phr
kekuatan tarik menurun semula ini juga disebabkan

oleh sambung silang yang berlaku terus meningkat.
Preis et al, (1963), menyatakan bahwa menurunnya
kekuatan tarik dengan meningkatnya densitas
sambung silang yang terjadi.

44
Universitas Sumatera Utara

Hamidah Harahap

JURNAL PENELITIAN REKAYASA
Volume 1, Nomor 2 Desember 2008

35
Kekuatan tarik (MPa)

30
25
20
15
10
5

Temperatur vulkanisasi : 100 ºC

pemanjangan pada saat putus menurun dengan
meningkatnya pengisi kalsium karbonat yang
diberikan kepada campuran latex karet alam. Pada
waktu pengisi ditingkatkan berlaku interaksi kimia
antara fasa yang menyebabkan rantai susah bergerak
dan ia menjadi bertambah kaku (Bueche, 1959),
sehingga menurunkan pemanjangan pada saat putus.

0
control

5 phr

10 phr

15 phr

20 phr

25 phr

1500

Jumlah (phr)

Grafik 2. Pengaruh CaCO3 terhadap Kekuatan Tarik
pada Produk Filem Latex Karet Alam

1

M100 (MPa)

0.8
0.6
0.4
0.2

Temperatur vulkanisasi : 100 ºC

0
control

5 phr

10 phr

15 phr

20 phr

25 phr

Pengisi (phr)

Grafik 3. Pengaruh CaCO3 terhadap M100 pada
Produk Filem Latex Karet Alam

EB (%)

Grafik 3 dan Grafik 4 adalah pengaruh
kalsium karbonat terhadap modulus. Modulus adalah
merupakan daya yang diperlukan untuk mencangga
suatu bahan (Morton, 1973). Dari grafik di bawah
terlihat bahwa M100 dan M300 meningkat dengan
ditingkatnya jumlah kalsium karbonat. Hal ini
disebabkan meningkatnya densitas sambung silang
yang terjadi pada produk film karet alam. Jika nilai
densitas sambung silang meningkat maka modulus
pengenduran juga meningkat (Morton, 1973).

1000

500

Temperatur vulkanisasi : 100 ºC
0
control

5 phr

10 phr

15 phr

20 phr

25 phr

Pengisi (phr)

Grafik 5. Pengaruh CaCO3 terhadap Pemajangan
pada Saat Putus pada Produk Filem Latex
Karet Alam

Pengaruh pengisi dan suhu pengeringan
terhadap morfologi dari filem latex karet alam.
Garfik 6 menunjukkan bahwa mikrogarafik dari
permukaan filem yang diperoleh dari sampel yang
telah mengalami uji tarik denagn pengisi berbedabeda. Dari pengamatan terlihat bahwa ukuran
partikel-partikel meningkat dengan meningkatnya
pengisi kedalam filem latex karet alam, dimana
aglomerat terbentuk terlihat pada filem. Kebanyakan
aglomerat-aglomerat terbentuk ketika jumlah-jumlah
pengisi ditambahkan dari 20 phr sampai 25 phr.
KESIMPULAN

3

Meningkatnya kalsium karbonat yang
diberikan kepada komponding latex karet alam
mempengaruhi sifat-sifat produk filem latex karet
alam. Kekuatan tarik dan pemanjangan pada saat
putus menurun dengan meningkatnya pengisi
kalsium karbonat. M100 dan M300 meningkat dengan
meningkatnya pengisi yang diberikan.

2.5

M300 (MPa)

2
1.5
1
0.5

Temperatur vulkanisasi : 100 ºC

0
control

5 phr

10 phr
15 phr
Pengisit (phr)

20 phr

Grafik 4. Pengaruh CaCO3 terhadap M300
Produk Filem Latex Karet Alam

25 phr

pada

Pengaruh kalsium karbonat terhadap
pemanjangan pada saat putus ditunjukkan pada
grafik 4 di bawah ini. Grafik 4 menunjukkan bahwa

DAFTAR PUSTAKA
(http://www.disperindag-jabar.go.id/cetak.php?id= 2603
diakses 17 Oktober 2008).
Blackley, D.C. (1973) Polymer Latices, Science and
Technology, 2nd ed; Kluwer Academic:
Dordrecht, Netherlands, pp 3, 76,77,83.

45
Universitas Sumatera Utara

Hamidah Harahap

JURNAL PENELITIAN REKAYASA
Volume 1, Nomor 2 Desember 2008

Ismail, H. (2000) Pengisi dan Penguatan Getah
Flory, P.J. (1947), Journal of Chem. Physics., 15,
396.
Flory, P.J.(1949), Journal of Polymer Science
Dependence of Tensile Strength of Vulcanized
Rubber on Degree of Cross Linking, p 435453
Preiss, D.M.; Sawyer, W.M; Simpson, W.C.(1963) J
Appl Polymer Sci, 7, 1803.

Morton, M. (1973) ”Rubber Technology”. Van
Nostrand Reinold 41 Company, 2nd. Ed, p 491.
Bueche, F. (1959). The Tensile Strength of
Elastomers According to Current Theories.
Rubber Chem. Technol, 32, 1269.
Annual Book of ASTM Standard. (1981). Part 37,
Philadelphia.
ASTM (1956) ASTM Committee D-11, Glossary of
Terms Relating to Rubber –like Material.

46
Universitas Sumatera Utara

Dokumen yang terkait

Pengaruh Waktu Vulkanisasi dan Pembebanan Pengisi Tepung Kulit Singkong Termodifikasi Penyerasi Alkanolamida pada Pembuatan Produk Film Lateks Karet Alam

5 231 102

Pengaruh Penambahan Kalsium Karbonat (CaCO3) Sebagai Bahan Pengisi Terhadap Kekerasan (Hardness) Pada Produk Karet Flexible Joint Di PT. Industri Karet Nusantara

5 93 38

Pengaruh Berat Pengisi Kaolin Dan Waktu Vulkanisasi Terhadap Kekuatan Tarik, Swelling Index Dan Morfologi Film Lateks Karet Alam

1 67 64

Pengaruh Penambahan Bentonit sebagai Bahan Pengisi Terhadap Sifat Mekanik dan Sifat Termal Komposit Interpenetrasi Jaringan Polimer antara Poliuretan-Karet Alam Sir-10

0 19 86

PENGARUH PENCAMPURAN KARET SIR 20 DENGAN SIR 3CV TERHADAP SIFAT-SIFAT KARET MENTAH.

0 1 17

PENDAHULUAN Pengaruh Temperatur Sintering Terhadap Sifat Fisis Dan Sifat Mekanis Kopling Plat Gesek.

0 2 5

Pengaruh Penambahan Bentonit sebagai Bahan Pengisi Terhadap Sifat Mekanik dan Sifat Termal Komposit Interpenetrasi Jaringan Polimer antara Poliuretan-Karet Alam Sir-10

0 1 14

Pengaruh Penambahan Bentonit sebagai Bahan Pengisi Terhadap Sifat Mekanik dan Sifat Termal Komposit Interpenetrasi Jaringan Polimer antara Poliuretan-Karet Alam Sir-10

0 0 2

PENGARUH TEMPERATUR DAN WAKTU VULKANISASI TERHADAP SIFAT FISIKA SOL KARET CETAK DENGAN BAHAN PENGISI ARANG AKTIF TEMPURUNG KELAPA

0 0 8

Pengaruh Waktu Vulkanisasi dan Pembebanan Pengisi Tepung Kulit Singkong Termodifikasi Penyerasi Alkanolamida pada Pembuatan Produk Film Lateks Karet Alam

0 0 22