8 adalah untuk impregnasi fiberglass yang selanjutnya dicetak menjadi bentuk yang
diinginkan dengan proses ikatan silang menjadi produk plastik yang bersifat lebih ringan dari pada aluminium, atau dapat lebih kuat dari baja [2]. Gambar 2.3
menunjukkan sintesa poliester tak jenuh dari etilen glikol dan asam maleat.
Gambar 2.3 Sintesa poliester tak jenuh dari etilen glikol dan asam maleat Pada polimerisasi, poliester akan mengalami beberapa fase yang berbeda
sebelum mengalami perubahan menjadi keras, tebal dan padat. Resin dengan kekentalan cairan yang rendah atau sedang akan dapat larut dalam monomer.
Untuk mencegah perubahan resin dari bentuk cair kebentuk agar-agar yang terlalu cepat, maka perlu dicampurkan suatu inhibitor yaitu bahan yang digunakan untuk
memperlambat aktivitas kimia serta dapat memperpanjang waktu penyimpanan resin atau mengurangi kecepatan pembebasan panas yang timbul selama
polimerisasi. Sedangkan bahan yang bertindak sebaliknya disebut katalisator [2]. Untuk mendapatkan hasil yang lebih kompetitif, variabel matriks poliester
dan pengisinya harus divariasikan dengan rentang pencampuran homogenitas yang paling baik dan yang paling buruk.
2.1.3 Katalis
Katalis ini digunakan untuk membantu proses pengeringan resin dan serat dalam komposit. Waktu yang dibutuhkan resin untuk berubah menjadi plastik
tergantung pada jumlah katalis yang dicampurkan. Dalam penelitian ini menggunakan katalis metil etil keton peroksida MEKP yang berbentuk cair dan
berwarna bening. Semakin banyak katalis yang ditambahkan maka makin cepat pula proses curingnya, tetapi apabila pemberian katalis berlebihan maka akan
menghasilkan material yang getas ataupun resin bisa terbakar. Bila terjadi reaksi akan timbul panas antara 60
-90 C. Panas ini cukup untuk mereaksikan resin
Universitas Sumatera Utara
9 sehingga diperoleh kekuatan dan bentuk plastik yang maksimal sesuai dengan
bentuk cetakan yang diinginkan [3]. Pemberian katalis untuk matriks poliester hanya untuk proses curing dan
dibutuhkan dalam jumlah yang sangat sedikit karena poliester memiliki sifat mengeras pada suhu kamar. Sebab pemberian katalis pada matriks akan
menghasilkan panas yang berfungsi pada saat pematangan. Hal inilah yang menyebabkan pemberian katalis tidak boleh berlebih. Gambar 2.4 menunjukkan
reaksi curing poliester tak jenuh.
2-amino-benzena 1,3- bis metoksi benzena
Gambar 2.4 Reaksi Curing Poliester Tak Jenuh [14]
2.1.4 Komposit
Komposit merupakan perpaduan dari dua atau lebih material yang memiliki fasa yang berbeda menjadi suatu material baru yang memiliki properties
yang lebih baik dari keduanya. Komposit berguna meningkatkan sifat mekanik dari setiap material yang dipadukan [15]. Adapun kelebihan-kelebihan komposit
adalah sebagai berikut [16] : 1. Kekuatannya dapat diatur tailorability.
2. Tahanan lelah yang baik fatigue resistance. Poliester tak jenuh
Stirena Metil Etil Keton Peroksida
Curing
Dimana :
Universitas Sumatera Utara
10 3. Tahan korosi.
4. Memiliki kekuatan jenis rasio kekuatan terhadap berat jenis yang tinggi.
Komposit polimer mengandung tiga komponen penting yaitu fasa matriks, fasa tersebar seratpartikel, dan antar muka. Serat merupakan material yang
umumnya jauh lebih kuat dari matriks dan berfungsi memberikan kekuatan tarik. Sedangkan matriks berfungsi untuk melindungi serat dari efek lingkungan
dan kerusakan akibat benturan [16]. 1.
Fasa Matriks Fasa matriks adalah fasa kontinu yang terdapat dalam suatu komposit di
mana fasa penguat tersebar di dalamnya. Fasa matriks berfungsi sebagai pelekat untuk pengisi terbenam di dalamnya. Fasa matriks biasanya menggunakan bahan
termoplastik seperti polipropilena, polistirena dan sebagainya serta dapat juga dari bahan polimer lain seperti termoset karet atau bahan elastomer TPE [7].
Pemilihan suatu bahan sebagai fasa matriks bergantung pada faktor-faktor berikut [7].
• Keserasian dengan fasa penguat atau fasa tersebar karena ia akan
menentukan interaksi antar muka fasa matriks – fasa penguat pengisi.
• Sifat akhir komposit yang dihasilkan
• Keperluan penggunaan seperti rentang suhu penggunaan
• Bentuk komponen yang dihasilkan
• Kemudahan fabrikasi atau pemrosesan
• Biaya pengolahan.
Penggunaan bahan polimer sebagai fasa matriks karena beberapa alasan yaitu sebagai berikut [7].
• Polimer lebih mudah diproses dan mempunyai massa jenis yang
relatif rendah. •
Polimer mempunyai sifat mekanik dan dielektrik yang baik. •
Polimer mempunyai suhu pemrosesan yang relatif rendah dibandingkan bahan logam.
Universitas Sumatera Utara
11 Secara umum fungsi fasa matriks dalam komposit adalah sebagai berikut [7].
• Mampu memindahkan gaya yang dikenakan kepada fasa tersebar
pengisi dan juga mendistribusikan beban yang dikenakan sesama fasa tersebar yang berdekatan.
• Menjaga fasa tersebar dari kerusakan seperti panas dan lembab.
• Sebagai pengikat fasa tersebar dalam menghasilkan antar muka
fasa matriks dan fasa tersebar kuat. 2.
Fasa Tersebar Fasa tersebar merupakan bahan dalam bentuk partikel, serat, atau kepingan
yang ditambahkan untuk meningkatkan sifat mekanik dan fisik bahan komposit seperti kekuatan, kekakuan, dan keliatan. Beberapa bahan pengisipenguat yang
sering digunakan adalah serat kaca, serat karbon, serat Kevlar, serat kayu, dan serat tandan kelapa sawit [17].
3. Antar muka Matriks Tersebar Lazimnya untuk semua bahan komposit akan terdapat dua fasa berlainan
yang dipisahkan oleh suatu kawasan yang dinamakan antar muka. Daya sentuhan dan daya kohesif pada bagian antar muka amat penting karena antar muka pengisi
matriks ialah bagian yang memindahkan beban dari fasa matriks kepada fasa penguat atau fasa tersebar [17].
Secara umum resin adalah bahan yang akan diperkuat dengan serat. Resin bersifat cair dengan viskositas yang rendah, yang akan mengeras setelah
terjadinya proses polymerisasi. Resin berfungsi sebagi pengikat bounding antara serat yang satu dengan yang lainnya sehingga menghasilkan ikatan yang kuat
terbentuk material komposit yang padu, yaitu material yang memiliki kekuatan pengikat bound strength yang tinggi [18].
Adapun resin yang umum dipakai adalah termoseting. Termoseting merupakan material tidak bisa menjadi lunak kembali bila dilakukan pemanasan
ulang walaupun diatas temperatur pembentuknya. Bila panas terus diberikan material akan terurai menjadi karbon hangus, dengan kata lain material tidak
dapat kembali ke bentuk semula.
Universitas Sumatera Utara
12 Adapun jenis – jenis dari termoseting yaitu sebagai berikut [19] :
a.Phenolik Mempunyai sifat sangat keras, rigit dengan modulus elastisitas yang baik
dibanding dengan resin lainnya karena sifatnya yang keras, kuat, mudah dibentuk, mudah diberi warna dan tidak transparan.
b.Epoxy Mempunyai sifat ulet,elastis, tidak bereaksi dengan sebagian besar bahan
kimia dan mempunyai dimensi yang lebih stabil. Dilihat dari struktur kimianya epoxy sebenarnya adalah polyester, berbeda dengan polymer lain
karena molekulnya lebih pendek. Bila diberi bahan penguat komposit epoxy mempunyai kekuatan yang lebih baik dibanding resin yang lain
c.Poliester Dalam kebanyaan hal resin poliester tak jenuh ini disebut poliester
saja.Karena berupa resin cair dengan viscositas yang relatif rendah, mengeras pada suhukamar dengan penggunaan katalis tanpa menghasilkan
gas sewaktu pengesetan seperti banyak resin termoseting yang lainnya, maka tak perlu diberi tekanan untuk pencetakan.
2.1.5 Termoset
