ANALISIS SIFAT MEKANIS DAN STRUKTUR NANOKOMPOSIT ABU SEKAM PADI SEBAGAI FILLER TERMOPLASTIK HDPE.
ANALISIS SIFAT MEKANIS DAN STRUKTUR NANOKOMPOSIT ABU
SEKAM PADI SEBAGAI FILLER TERMOPLASTIK HDPE
Oleh :
Martha Marchofinece Padang
NIM 4121240007
Program Studi Fisika
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2016
i
ii
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir pada tanggal 20 Maret 1994 di Tigabinanga , Kabupaten
Karo, Sumatera Utara. Ibu bernama Ronauli Girsang S.Pd dan ayah bernama
Zuiger Fransisco Padang S.H.. Penulis merupakan anak kedua dari tiga
bersaudara.
Pada tahun 2000, penulis masuk SD ST. Yoseph Tigabinanga dan lulus
pada tahun 2006. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan SMP Negeri 1
Tigabinanga dan lulus pada tahun 2009. Pada Tahun 2009, penulis melanjutkan
sekolah di SMA Negeri 1 Tigabinanga , lulus pada tahun 2012. Pada tahun yang
sama penulis diterima di Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan melalui jalur SNMPTN undangan,
dan lulus ujian pada tanggal 14 Juni 2016
Kegiatan Intrakulikuler di Universitas Negeri Medan yang pernah saya
ikuti antara lain Unit Kegiatan Mahasiswa Kristen Protestan (UKMKP) dan Ikatan
Keluarga Besar Kristen Fisika (IKBKF). Selama kuliah penulis pernah meraih
prestasi yaitu Juara 3 OSN PERTAMINA Tingkat Provinsi SUMUT dan
Beasiswa PPA UNIMED pada tahun 2014-2015 dan tahun 2015- 2016.
iii
ANALISIS SIFAT MEKANIS DAN STRUKTUR NANOKOMPOSIT ABU
SEKAM PADI SEBAGAI FILLER TERMOPLASTIK HDPE
Martha Marchofinece Padang (4121240007)
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian pengolahan dan karakterisasi abu sekam padi
sebagai bahan pengisi termoplastik HDPE. Penelitian ini dilakukan untuk
mengetahui pengaruh pengisi terhadap kekuatan mekanis nanokomposit serta
bagaimana struktur permukaan nanokomposit.
Nanopartikel abu sekam padi telah berhasil disintesis dengan metode
kopresitasi dengan menggunakan PEG 6000 sebagai template nanopartikel,
sehingga dipergunakan perbandingan 1:3 antara nanopartikel dengan PEG.
Penggunaan nanopartikel abu sekam padi sebagai bahan pengisi termoplastik
HDPE dilakukan dengan menggunakan kompatibiliser Pe-g-MA menjadi
nanokomposit dicampur menggunakan internal mixer dengan laju 60 rpm selama
10 menit pada suhu 150oC dengan masing-masing variasi % berat bahan pengisi.
Kemudian dilakukan penekan panas untuk pemotongan dengan JIS K 6781 dan
dilakukan uji tarik.
Dari hasil uji tarik dihasilkan bahwa nanokomposit HDPE/ASP dengan
menggunakan kompatibiliser Pe-g-MA hasil uji tarik nanokomposit menghasilkan
sampel dengan nilai terbaik yaitu pada komposisi pengisi yang masing-masing
untuk HDPE/Pe-g-MA/ASP dengan kekuatan tarik 20.60133 MPa (pengisi 2 %),
modulus Young’s sebesar 619.7633 MPa (pengisi 10 %), tegangan putus sebesar
15.737 MPa (pengisi 4 %), dan regangan putus sebesar 591.5333 % GL (pengisi 8
%).
Kata kunci : HDPE, nanopartikel, abu sekam padi, PE-g-MA, analisis SEM,
analisis mekanis.
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus atas segala
kasihNya dan berkatNya yang telah memberikan kesehatan, berkat dan hikmat
kepada penulis sehingga penelitian skripsi ini dapat di selesaikan dengan tepat
waktu sesuai yang di rencanakan. Adapun judul skripsi ini yang berjudul
“Analisis Sifat Mekanis dan Struktur Nanokomposit Abu Sekam Padi Sebagai
Filler Termoplastik HDPE ” disusun untuk memperoleh gelar Sarjana Sains,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada
pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini mulai dari pengajuan
proposal penelitian, pelaksanaan penelitian sampai penyusunan skripsi antara lain
Ibu Dr. Eva Marlina Ginting, M.Si selaku dosen pembimbing skripsi, yang telah
memberikan bimbingan dan saran-saran kepada penulis sejak awal penelitian
sampai dengan selesainya penulisan skripsi ini dan Bapak Prof. Dr. Nurdin Bukit,
M.Si yang telah membimbing dan membantu saya dalam penulisan skripsi ini,
juga Bapak selaku dosen penguji I, Bapak Dr. Makmur Sirait, M.Si selaku dosen
penguji II, Bapak Prof. Dr. Mara Bangun Harahap, M.S. selaku dosen penguji III
dan sebagai dosen pembimbing akademik yang telah yang telah memberikan
kritikan dan masukan demi penyempurnaan skripsi ini.
Secara khusus penulis ucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada
kedua orang tua Aiptu Zuiger Fransisco Padang S.H. dan Ronauli Girsang S.Pd
yang telah memperjuangkan pendidikanku dengan jerih payahnya, mendukung,
mengarahkanku serta mendoakan dengan kasih sayang yang tulus dan tak hentihentinya. Begitu juga untuk abang dan adikku yang ku kasihi Fransly Darsi
Padang S.T. dan Samuel Tom Walbraight Padang , yang juga mendoakan dan
mendukung ku selalu. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Immanuel
Agustinus Aritonang S.Pd yang telah banyak mendukung dan memberikan
semangat kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
v
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada sahabat terbaikku
Marnala, buat temanku satu PS, Irma yang berjuang bersama dalam penelitian ini,
buat REMATA SG kelompok kecil di UKMKP (Marnala, Renny, Viktor dan kak
tiwi), PKK ku (kak Elizabeth, kak Sinta, kak Era), teman- teman satu kost putri 86
(kak Novita, kak Ade, kak Tetty, kak July, Shinta). dan tidak lupa buat temanteman seperjalanan Fisika nondik 2012 lainnya yang telah memberikan semangat
dan dukungan dari awal kuliah hingga akhir penyelesaian skripsi ini.
Penulis telah berupaya dengan semaksimal mungkin dalam menyelesaikan
skripsi ini namun penulis menyadari masih banyak kekurangan baik dari segi isi
maupun tata bahasa dan penulisan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan
saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini
bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Akhir kata
penulis ucapkan terima kasih . Tuhan Memberkati
Medan,
2016
Penulis
Martha Marchofinece Padang
NIM 4121240007
vi
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan
i
Riwayat Hidup
ii
Abstrak
iii
Kata Pengantar
iv
Daftar Isi
vi
Daftar Gambar
viii
Daftar Tabel
xi
Daftar Lampiran
xii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Batasan Masalah
1.3. Rumusan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Termoplastik HDPE
2.1.1. Karakteristik HDPE
2.2. Abu Sekam Padi
2.2.1. Sifat Kimia Abu Sekam Padi
2.3. Nanokomposit
2.3.1. Nanokomposit HDPE dengan Nanopartikel
2.3.2. Matrik Nanokomposit
2.3.3. PE-g-MA Sebagai Kompatibiliser
2.3.4. Bahan Pengisi (filler) Nanokomposit
2.4. Polietilen Glikol (PEG)
2.4.1 Pengertian Polietilen Glikol (PEG)
2.4.2. Sifat Fisis dan Kimia Polietilen Glikol (PEG)
2.4.2.1.Sifat Fisis Polietilen Glikol (PEG)
2.5. Scanning Electron Microscope (SEM)
2.6. Analisis Sifat Mekanis
7
9
10
12
12
14
15
16
18
18
18
19
19
20
23
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
3.1.1. Tempat Penelitian
3.1.2.Waktu Penelitian
3.2. Alat dan Bahan Penelitian
26
26
26
27
1
4
5
5
6
vii
3.2.1. Alat Penelitian
3.2.2. Bahan Penelitian
3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1. Preparasi Nanopartikel Abu SekamPadi
3.3.1.1 Pengolahan Abu Sekam Padi dengan Metode Kopresipitasi
3.3.2. Pembuatan Nanokomposit
3.3.3. Pencampuran dengan Internal Mixer
3.3.4. Diagram Alir Pembuatan Nanokomposit HDPE/Abu Sekam Padi
3.4. Karakterisasi
3.4.1. Analisis Morfologi dengan Menggunakan SEM
3.4.2. Analisis Sifat Mekanis
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.Hasil Sintesis Nanopartikel Abu Sekam Padi
4.1.1. Hasil karakterisasi XRD Nanopartikel Abu Sekam Padi
4.2. Analisa Hasil Uji Mekanis Nanokomposit
High Density Polyethylene (HDPE) dengan Filler
Nanopartikel Abu Sekam Padi
4.2.1. Nanokomposit HDPE/Abu Sekam Padi/Pe-g-MA
4.3. Analisis Sifat Morfologi
27
27
28
27
28
32
33
37
38
38
38
39
39
41
44
49
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
52
53
DAFTAR PUSTAKA
54
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. High Density Polyetilen (HDPE)
7
Gambar 2.2. Simbol HDPE
8
Gambar 2.3. Struktur kristal polietilena, gambaran perspektif ikatan dan
unit sel (sel satuan)
8
Gambar 2.4. (a) Sekam padi (b) Abu sekam padi
11
Gambar 2.5. Hasil SEM Abu Sekam Padi
Gambar 2.6. Maleat Anhidrat
12
17
Gambar 2.7. Mekanisme Pembentukan PE-g-MA
17
Gambar 2.8. SEM
21
Gambar 2.9. Skema SEM
21
Gambar 2.10. (a) Hasil SEM dari HDPE murni ;
(b) Hasil SEM dari Abu Sekam Padi / HDPE
Gambar 2.11. Hasil SEM HDPE/Pe-g-Ma/nanopartikel abu sekam padi
Gambar 2.12. Bentuk Sampel Untuk Uji Tarik dan Mesin Uji Tarik
22
23
24
Gambar 2.13. Bentuk Umum Tegangan-Regangan Pada Uji Tarik
25
Gambar 3.1. Proses ballmill Abu Sekam Padi
28
Gambar 3.2. Abu Sekam Padi Diayak dengan Ukuran 200 Mesh
28
Gambar 3.3. Abu Sekam Padi Ukuran 200 Mesh
28
Gambar 3.4. Campuran Abu Sekam Padi dengan HCl 2 M
28
Gambar 3.5. Penyaringan Abu Sekam Padi dengan Kertas Saring
29
Gambar 3.6. PEG-6000 dalam Proses Pelelehan
29
Gambar 3.7. Penambahan Abu Sekam Padi ke dalam Larutan PEG-6000
30
Gambar 3.8. NaOH dimasukan kedalam dalam Larutan Abu
30
Sekam Padi yang telah bercampur dengan PEG 6000
Gambar 3.9. Penyaringan dengan aquades
31
ix
Gambar 3.10. Pengeringan dengan oven
31
Gambar 3.11. Serbuk Abu Sekam Padi dengan PEG-6000 (1:3)
32
Gambar 3.12. Internal Mixer Labo Plastomill
33
Gambar 3.14. Ukuran Sampel
34
Gambar 3.13 Lembaran sampel dan alat pemotong dumbbell
34
Gambar 3.15. Sampel yang telah dibentuk sesuai ukuran
34
Gambar 3.16. Alat Hot Press dan Cold Press
35
Gambar 3.17. Mesin Uji Tarik
36
Gambar 4.1. Serbuk Nanopartikel Abu Sekam Padi dengan
39
PEG 6000 1 : 3
Gambar 4.2. Pola Difraksi XRD Nanopartikel Abu Sekam Padi
40
Gambar 4.3. Hubungan Rata-Rata Tegangan Terhadap Regangan pada
41
Komposisi Nanopartikel ASP 0 % Berat
Gambar 4.4. Hubungan Rata-Rata Tegangan Terhadap Regangan pada
42
Komposisi Nanopartikel ASP 2 % Berat
Gambar 4.5. Hubungan Rata-Rata Tegangan Terhadap Regangan pada
42
Komposisi Nanopartikel ASP 4 % Berat
Gambar 4.6. Hubungan Rata-Rata Tegangan Terhadap Regangan pada
43
Komposisi Nanopartikel ASP 6 % Berat
Gambar 4.7. Hubungan Rata-Rata Tegangan Terhadap Regangan pada
43
Komposisi Nanopartikel ASP 8 % Berat
Gambar 4.8. Hubungan Rata-Rata Tegangan Terhadap Regangan pada
44
Komposisi Nanopartikel ASP 10 % Berat
Gambar 4.9.Hubungan Kekuatan Tarik Terhadap Komposisi Nanopartikel
44
ASP
Gambar 4.10. Hubungan Modulus Young’s Terhadap Komposisi
Nanopartikel ASP
45
x
Gambar 4.11. Hubungan Tegangan Putus Terhadap Komposisi
45
Nanopartikel ASP
Gambar 4.12. Hubungan Regangan Putus Terhadap Komposisi
46
Nanopartikel ASP
Gambar 4.13. Morfologi Nanopartikel ASP 1:3 dengan PEG 6000
49
Gambar 4.14. Morfologi HDPE
49
Gambar 4.15. Morfologi Campuran HDPE/PE-g-MA/Nanopartikel
50
Abu Sekam Padi 2 %
Gambar 4.16. Morfologi Campuran HDPE/PE-g-MA/Nanopartikel
Abu Sekam Padi 8 %
50
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Sifat Mekanis dan Fisis Polietilena
9
Tabel 2.2. Karakteristik HDPE dan Sifat Fisis, Kimia HDPE
9
Tabel 2.3. Sifat Mekanis dan Fisis HDPE
10
Tabel 2.4. Sifat Kimia Abu Sekam Padi
12
Tabel 2.5 Sifat Fisis Polietilen Glikol (PEG)
20
Tabel 3.1. Alat Penelitian
26
Tabel 3.3. Bahan Penelitian
27
Tabel 3.4. Komposisi Campuran Bahan Nanokomposit dalam Internal Mixer 32
Tabel 4.1. Data Hasil Pengujian Sifat Mekanis Nanokomposit
41
xii
Lampiran 1
Lampiran 2
Lampiran 3
Lampiran 4
Lampiran 5
Lampiran 6
DAFTAR LAMPIRAN
Hasil XRD
Hasil Uji Tarik nanokomposit
SK Dosen PS
Surat Penelitian
Surat Balasan Penelitian
Dokumentasi Penelitian
58
66
71
72
74
75
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Ilmu rekayasa material menjadi suatu kajian yang sangat diminati akhir akhir ini. Pemanfaatan material yang lebih dikembangkan saat ini adalah polimer.
Polimer sangat berguna dalam kehidupan sehari-hari karena sangat menunjang di
berbagai bidang seperti aneka produk dan barang, di rumah tangga, kantor dan
industri. Kertas, plastik, ban, dan serat-serat alamiah, merupakan produkproduk polimer.
Plastik merupakan salah satu bahan yang paling umum kita lihat dan
gunakan. Plastik adalah suatu polimer yang mempunyai sifat-sifat unik dan
luar biasa. Bahan plastik secara bertahap mulai menggantikan gelas, kayu dan
logam. Hal ini disebabkan bahan plastik mempunyai beberapa keunggulan, yaitu:
ringan, kuat, mudah dibentuk, anti karat, tahan terhadap bahan kimia, mempunyai
sifat isolasi listrik yang tinggi, dapat dibuat berwarna maupun transparan dan
biaya proses yang lebih murah. Plastik terdiri dari berbagai jenis. Plastik yang
umumnya beredar dipasaran antara lain, PET (Polyethylene Terephthalate),
HDPE (High Density Polyethylene), PVC (Polyvinyl Chloride), LDPE (Low
Density Polyethylene), PP (Polypropylene), PS (Polystyrene). Masing-masing dari
jenis plastik ini
penggunaannya berbeda-beda sesuai dengan sifat-sifat yang
dimiliki.
HDPE memiliki kekuatan tarik dan gaya antar molekul yang tinggi, bersifat
lebih keras dan bisa bertahan pada temperatur tinggi (120 oC), dan memiliki
aplikasi yang luas, diantaranya kemasan deterjen, tanki bahan bakar, kantong
plastik, sistem perpipaan gas alam, meja lipat. Walaupun mempunyai kelebihan
seperti yang disebutkan di atas , HDPE merupakan plastik yang terbuat dari
minyak bumi dan juga merupakan plastik yang sangat sulit terdegradasi
(Wikipedia, 2013). Salah satu cara untuk membuat polimer sintetik seperti
polietilen dapat terdegradasi adalah dengan membuatnya menjadi suatu komposit
2
polimer dengan polietilen jenis high density polyethylene (HDPE) sebagai matriks
dan polimer alam sebagai filler yang berfungsi untuk meningkatkan sifat fisik
material dan untuk mengurangi biaya komponen, mempercepat proses pencetakan
dan meningkatkan konduktivitas termal polimer serta untuk meningkatkan
kepadatan dan kekuatan polimer, meningkatkan modulus dan kekerasan polimer
(Xanthos, 2005).
Telah banyak penelitian akhir-akhir ini menggunakan termoplastik HDPE
sebagai matrik dan nanopartikel sebagai pengisi (filler) antara lain TiO2/HDPE
(Tuan, et al. 2014) , CaCO3/HDPE (Saeedi dan Sharahi, 2011 ; Zebarjad, et al.
2006, carbon/HDPE (Fouad, et al. 2011), Clay/HDPE (Pegoretti, et al. 2007), abu
layang/HDPE (Ni’mah, et al. 2009 ; Kumar, et al. 2012), Zeolit alam/ASP/HDPE
(Ginting, dkk. 2015), Wood flour/ HDPE (Najafi dan Englund, 2013 ) abu sekam
padi/HDPE (Ginting, dkk. 2014 ; Kord, 2011 ; Dominic, et al. 2014)
Padi merupakan produk utama pertanian di negara-negara agraris, termasuk
Indonesia. Indonesia merupakan salah satu negara dengan tingkat konsumsi beras
terbesar di dunia. Sebagian besar penduduk Indonesia mengkonsumsi beras
sebagai makanan pokok. Konsumsi beras Indonesia yang tinggi menuntut tingkat
produksi beras yang besar pula. Produksi padi di Indonesia bertambah setiap
tahunnya, pada tahun 2014 sebanyak 70,85 juta ton gabah kering giling (GKG)
atau mengalami penurunan sebanyak 0,43 juta ton (0,61 persen) dibandingkan
tahun 2013. Produksi padi tahun 2015 diperkirakan sebanyak 75,55 juta ton GKG
atau mengalami kenaikan sebanyak 4,70 juta ton (6,64 persen) dibandingkan
tahun 2014. Kenaikan produksi padi tahun 2015 diperkirakan terjadi di Pulau
Jawa sebanyak 1,83 juta ton dan di luar Pulau Jawa sebanyak 2,88 juta ton.
Kenaikan produksi diperkirakan terjadi karena kenaikan luas panen seluas 0,51
juta hektar (3,71 persen) dan kenaikan produktivitas sebesar 1,45 kuintal/hektar
(2,82 persen) (BPS, 2015).
Produksi padi menghasilkan limbah yang disebut dengan sekam. Abu sekam
padi mengandung kadar silika cukup tinggi (87-97%). Mengingat tingginya
kandungan silika dalam abu sekam padi maka dilakukan suatu upaya untuk
memanfaatkan abu sekam padi sebagai bahan dalam pembuatan nano material
3
SiO2 yang akan digunakan sebagai bahan pengisi (filler) pembuatan nano
komposit (Kalaphaty, et al. 2000).
Penggunaan lapisan silika pada komposit dapat meningkatkan sifat-sifat
material dapat meningkatkan sifat fisik dan mekanis , antaralain kekuatan tarik,
modulus tarik, kekuatan lentur, stabilitas panas, sifat termal, untuk beberapa
bahan termoplastik dan termoset nanokomposit pada jumlah bahan pengisi silika
yang tidak terlalu banyak (Kord, et al. 2011)
Banyak penelitian akhir-akhir ini menggunakan abu sekam padi sebagai
pengisi (filler) dari bahan polimer antara lain abu sekam padi/PP (Turmanova, et
al. 2008) , abu sekam padi/ polyester resin (Islam, et al. 2015) , abu sekam padi /
PVC ( Chand dan Jhod, 2008) , abu sekam padi / PS/ SBR ( Ismail, et al. 2003) ,
abu sekam padi / LDPE (Louis dan Thomas, 2013), abu sekam padi/SBR/LLDPE
(Khalf dan Ward, 2010), abu sekam padi / HDPE (Ayswarya, et al. 2011 ; Kord,
et al. 2011 ; Dominic, et al. 2014 )
Permasalahan utama campuran termoplastik high density poliethylen (HDPE)
dengan abu sekam padi adalah belum dihasilkan campuran yang kompatibel , hal
ini disebabkan oleh fasa keduanya yang tidak mudah berdistribusi ke dalam
matriks HDPE . Diperkirakan bahwa faktor-faktor penyebabnya antara lain adalah
perbedaan viskositas kedua bahan tersebut yang cukup besar pada suhu leleh
HDPE. Penelitian yang telah dilakukan oleh Ismail, et al. (2003)
yang
menggunakan bahan alam sebagai bahan pengisi secara umum tidak kompatibel
dengan bahan polimer, hal ini disebabkan oleh perbedaan kepolaran bahan-bahan
tersebut di mana bahan polimer merupakan bahan yang bersifat hidrofobik
sedangkan bahan pengisi serat alam adalah bersifat hidrofilik. Oleh kerena itu
beberapa langkah telah diambil dalam mengatasi masalah ini antaranya ialah
dengan menggunakan zat kompatibiliser pada penelitian ini peneliti menggunakan
PE-g-MA, dan melakukan perlakuan terhadap bahan pengisi dengan bahan kimia
yang sesuai dan penggunaan.
Penelitian ini telah dilakukan sebelumnya Ginting, dkk (2014) mengenai
pembuatan nanopartikel abu sekam padi yang digunakan sebagai pengisi (filler)
dalam termoplastik high density polyethylene (HDPE) dan hasil analisis sifat
4
mekanisnya, kekuatan tarik dan perpanjangan putus meningkat pada komposisi 2
- 4 % berat. Perbedaan dalam penelitian ini adalah dengan penambahan PEG 6000
sebagai template dalam sintesis nanopartikel abu sekam padi yang akan digunakan
sebagai pengisi nanokomposit Abu Sekam Padi/HDPE.
PEG 6000 dipakai untuk membentuk dan mengontrol ukuran dan struktur
pori. 6000 menyatakan berat molekul dengan meningkatnya berat molekul dari
PEG ini dapat meningkatkan tingkat kelarutannya dalam air. Dimana daya hambat
terhadap pembentukan kristal stabil lebih tinggi, higroskopisnya yang lebih baik,
suhu beku, berat jenis, suhu nyala, kekentalan dan tekanan uap juga lebih baik
Dalam hal ini PEG berfungsi sebagai template, dan juga pembungkus partikel
sehingga tidak terbentuk agregat, hal ini dikarenakan PEG terjebak pada
permukaan partikel dan menutupi ion positif partikel, dan pada akhirnya akan
diperoleh hasil
partikel dengan bentuk bulatan yang seragam sehingga tidak
terjadi penggumpalan (Wahyuni, dkk. 2014)
Berdasarkan uraian dan penjelasan diatas, peneliti akan melanjutkan penelitian
mengenai pencampuran HDPE dengan filler abu sekam padi, PE-g-MA sebagai
kompatibiliser. Untuk mengetahui analisis struktur morfologinya menggunakan
scanning electron microscopy (SEM) dan pengujian sifat mekanis dilakukan uji
tarik nanokomposit Abu Sekam Padi/HDPE, Sehingga penelitian ini berjudul
“Analisis Sifat Mekanis dan Struktur Nanokomposit Abu Sekam Padi
Sebagai Filler Termoplastik HDPE”
1.2. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini batasan masalah yang dibahas meliputi:
1. Matriks yang digunakan adalah polimer high density polietilen
(HDPE), dan untuk pengisi yang digunakan adalah abu sekam padi
2. Untuk mengetahui struktur morfologi dari nanokomposit dilakukan
dengan uji SEM
3. Pengujian mekanis yang dilakukan adalah uji tarik
4. Kompatibiliser yang digunakan adalah PE-g-MA
5
1.3. Rumusan Masalah
Berdasarkan
batasan
masalah
diatas
maka
dapat
dirumuskan
permasalahannya sebagai berikut :
1. Bagaimana struktur morfologi nanokomposit abu sekam padi / HDPE ?
2. Bagaimana pengaruh variasi persen berat pengisi bahan (filler) dan
penggunaan kompatibiliser Pe-g-MA terhadap sifat mekanis nanokomposit
abu sekam padi/HDPE ?
3. Bagaimana sifat mekanis kuat tarik, tegangan putus, regangan putus dan
modulus Young’s dari nanokomposit abu sekam padi/HDPE ?
4. Bagaimana
pengaruh
penambahan
PEG
6000
sebagai
template
nanopartikel abu sekam padi terhadap sifat mekanis dan struktur morfologi
nanokomposit abu sekam padi/HDPE ?
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah:
1. Untuk menghasilkan nanokomposit dengan struktur morfologi permukaan
yang lebih baik
2. Untuk mengetahui pengaruh variasi persen berat pengisi bahan (filler) dan
penggunaan kompatibiliser Pe-g-MA terhadap sifat mekanis nanokomposit
abu sekam padi/HDPE
3. Untuk mengetahui sifat mekanis kuat tarik, tegangan putus, regangan
putus dan modulus Young’s dan nanokomposit abu sekam padi/HDPE
4. Untuk mengetahui pengaruh penambahan PEG 6000 sebagai template
nanopartikel abu sekam padi terhadap sifat mekanis dan struktur morfologi
nanokomposit abu sekam padi/HDPE ?
6
1.5. Manfaat Penelitian
1. Mendorong terciptanya produk inovatif dengan pemanfaatan abu sekam
padi untuk meningkatkan nilai ekonomisnya.
2. Meningkatkan kualitas plastik yang memiliki aplikasi luas, seperti kantong
plastik, meja dan kursi lipat,pipa untuk mengalirkan air, gas, dll.
3. Meningkatkan kualitas plastik khususnya sifat mekanis HDPE yang
dikompositkan dengan abu sekam padi
52
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa:
1. Hasil karakterisasi abu sekam padi menggunakan XRD menunjukkan abu
sekam padi memiliki ukuran rata-rata partikel 52.22467 nm dimana dengan
ukuran ini abu sekam padi dikatakan nanopartikel. Penentuan fase bahan
menggunakan XRD menunjukkan fase Cristobalite (SiO2) sistem kristal
tetragonal dan memiliki massa jenis 2,28500 g/cm3.
2. Struktur morfologi permukaan dari nanokomposit termoplastik HDPE yang
telah dihasilkan adalah pada komposisi 2 % berat memiliki permukaan yang
lebih halus dan sedikit pori sedangkan pada komposisi 8 % berat terdapat
retakan, pori dan pengumpalan pada permukaan nanokomposit dimana hal ini
menyebabkan penurunan sifat mekanis.
3. Hasil Uji tarik nanokomposit menghasilkan sampel dengan nilai terbaik
beserta % berat komposisi pengisi yang masing-masing untuk HDPE/Pe-gMA/Nanopartikel Abu Sekam Padi dengan kekuatan tarik 20.60133 MPa
(pengisi 2% berat), modulus Young’s sebesar 619.7633 MPa (pengisi 10 %
berat), tegangan putus sebesar 15.737 MPa (pengisi 4 % berat), dan regangan
putus sebesar 591.5333 % GL (pengisi 8 % berat).
4. Penambahan PEG 6000 pada nanopartikel abu sekam padi yang digunakan
sebagai filler nanokomposit abu sekam padi menurunkan kekuatan tarik tetapi
menaikkan modulus Young’s, regangan putus dan tegangan putus pada sifat
mekanis nanokomposit HDPE/PE-g-MA/ASP.
53
5.2. Saran
1. Sampel nanopartikel abu sekam padi setelah berhasil disintesis sebaiknya
dikeringkan sampai benar-benar kering sehingga tidak terjadi penggumpalan
sebelum diballmill atau digerus kemudian.
2. Penggunaan sampel sebaiknya lebih banyak lagi untuk variasi antara bahan
pengisi (nanopartikel abu sekam padi) dan HDPE untuk menemukan
hubungan erat antara keduanya didalam nanokomposit.
3. Dilakukan penelitian lebih lanjut selain uji sifat mekanis dan SEM, untuk uji
AFM, TGA/DTA, dan FTIR
54
DAFTAR PUSTAKA
Akay, M., (2012), Introduction to Polymer Science and Technology, Ventus
Publishing ApS, Irlandia.
BPS, (2015), Produksi padi tahun 2015 diperkirakan naik 6,64 %,
http://bps.go.id/brs/view/1157 (diakses pada tanggal 19 Oktober 2015 ).
Brown, R., (2002), Handbook of Polymer Testing Short-Term Mechanical Tests,
Rapra Technology Limited, UK.
Bukit, N., Frida, E., dan Harahap, M. H., (2013), Preparation Natural Bentonite in
Nano Particle Material as Filler Nanocomposite High Density Poliethylene
(Hdpe), Chemistry and Materials Research 3 No.13, 2013 : 10-20.
Chand, N., dan Jhod, B. D., (2008), Mechanical, Electrical, And Thermal
Properties Of Maleic Anhydride Modified Rice Husk Filled PVC
Composites, BioResources 3(4) : 1228-1243.
Dominic, M., Begum, P. M. S., Joseph, R., dan Jose, A. R., (2014), Rice Husk
Silica- efficient Bio Filler in High Density Polyethylene, International
Journal of Advanced Scientific and Technical Research 2(4) : 561-569
ISSN 2249-9954.
Fouad, H., Elleithy, R., Al-Zahrani, S. M., dan Ali, M. A., (2011),
Characterization and processing of High Density Polyethylene/carbon
nano-composites , Materials and Design 32 (2011) : 1974 -1980.
Frbiz, (2015), HDPE, http://www.frbiz.com/image-hdpe-plastic-grains ( diakses
pada tanggal 26 Oktober 2015 ).
Ginting, E. M., Wirjosentono, B., Bukit, N., dan Agusnar, H., (2014), Preparation
and Characterization of Rice Husk Ash as Filler Material in to
Nanoparticles on HDPE Thermoplastic Composites , Chemistry and
Materials Research 6 No.7, 2014 : 14-24.
Ginting, E. M., Bukit, N., Siregar, M.A. (2015), Pengolahan dan Karakterisasi
Zeolit Alam dan Abu Sekam Padi Sebagai Bahan Pengisi HDPE (High
Density Polyethylene), Chemistry and Materials Research 7 No.2, 2015 :
20-27.
Hafner, B., (2007), Scanning Electron Microscopy Primer, Characterization
Facility, University of Minnesota—Twin Cities, 4/16/2007.
55
Hansen, T., (2008), Rice Husk Ash,
http://digitalfire.com/4sight/material/rice_husk_ash_1198.html (diakses
pada tanggal 26 Oktober 2015).
Islam , M. M., Kabir, H., Gafur, M. A., Bhuiyan, M. M. R., Kabir, M. A., Quadir,
M. R., Ahmed, F., (2015), Study on Physio-Mechanical Properties of Rice
Husk Ash Polyester Resin Composite, International Letters of Chemistry,
Physics and Astronomy 53 : 95-105.
Ismail, H., Mohamad, Z., dan Bakar, A. A., (2003), The Effect of Dynamic
Vulcanization on Properties of Rice Husk Powder Filled
Polystyrene/Styrene Butadiene Rubber Blends, Iranian Polymer Journal
1133 (1) : 11-19.
JEOL,
(2005), A Guide to Scanning Microscope Observation,
http://www.jeol.com/sem/docs/sem_guide/tbcontd.html (diakses pada
tanggal 22 Oktober 2015.
Kalapathy, U., A. Proctor, dan J. Shultz. (2000). A Simple Method For Production
Of Pure Silica From Rice Hull Ash. Biores. Tech. 73: 257-262.
Khalf , A. I., dan Ward, A. A., (2010), Use Of Rice Husks as Potential Filler in
Styrene Butadiene Rubber/Linear Low Density Polyethylene Blends in
The Presence of Maleic Anhydride, Materials and Design 31(2010) 2414–
2421.
Kord, B., (2011), Nanofiller Reinforcement Effects on The Thermal, Dynamic
Mechanical, and Morphological Behavior of HDPE/Rice Husk Flour
Composites, BioResources 6(2) : 1351-1358.
Kumar, B., Garg, R., dan Singh, Upinderpal (2012), Utilization Of Flyash As
Filler In Hdpe/Flyash Polymer Composites: A Review, International
Journal of Applied Engineering Research 7 : 1 - 4.
Louis, N. S. M., dan Thomas S., (2013), Effect of rice husk ash on mechanical
properties of low density polyethylene, Journal of Scientific & Industrial
Research 72 : 441-445.
Majid, R. A., Ismail, H., dan Taib, R. M., (2010), Effects of Polyethylene-gmaleic Anhydride on Properties of Low Density Polyethylene
Thermoplastic Sago Starch Reinforced Kenaf Fibre Composites, Iranian
Polymer Journal 19 (7) 501-510.
Mai, Y., dan Yu, Z., (2006), Polymer Nanocomposites , Woodhead Publishing
Limited, Cambridge England.
56
Material Cerdas, (2009), Teori Dasar Scanning Electron Microscopy,
http://materialcerdas.com/teori-dasar/scanning-electron-microscopy/,
(diakses pada tanggal 26 Oktober 2015).
Najafi, S. K. dan Englund, K. R., (2013), Effect of Highly Degraded High-Density
Polyethylene (HDPE) on Processing and Mechanical Properties of Wood
Flour-HDPE Composites, Journal Of Applied Polymer Science 2013 : 344-3410 DOI: 10.1002/APP.390.
Ni’mah, Y. L., Atmaja, L., dan Juwono, H.,
(2009), Synthesis And
Characterization of Hdpe Plastic Film For Herbicide Container Using Fly
Ash Class F As Filler, Indonesian Journal Chemistry 9 (3) : 348-354.
Pegoretti, A., Dorigato, A., dan Penati, A., (2007), Tensile mechanical response of
polyethylene –clay nanocomposites, eXPRESS Polymer Letters 1 : 123131.
Saeedi, M., dan Sharani, S. J., (2011), Morphological and Thermal Properties of
HDPE/CaCO3 Nanocomposites : Effect of Content of Nano and MFI, 2011
International Conference on Nanotechnology and Biosensors 25 : 34-38.
Sarikanat, M., Sever, K. Erbay, E., Guiner, F., Tavman, I., Turgut, A., Seki, Y.,
dan Ozdemir, I., (2011) , Preparation And Mechanical Properties Of
Graphite Filled Hdpe Nanocomposites, achievements In Materials And
Manufacturing Engineering 50 : 120-124.
Sperling L.H., (2006), Introduction to Physical Polymer Science, 4th ed., Wiley,
New Jersey.
Tuan,V. M., Jeong, D. W., Yoon, H. J., Kang, S. Y., Glang, N. V., Hoang, T.,
Thinh, T. I., dan Kim, M. Y., (2014), Using Rutile TiO2 Nanoparticles
Reinforcing High Density Polyethylene Resin, Hindawi Publishing
Corporation International Journal of Polymer Science 2014 : 1 – 6.
Turmanova, S. Ch., Genieva, S. D., Dimitrova, A. S., dan Vlaev, L. T., (2008),
Non-Isothermal Degradation Kinetics Of Filled With Rise Husk Ash
Polypropene Composites, eXPRESS Polymer Letters 2 : 133-146, No.2
(2008) 133–146.
Wahyuni , R., Halim, A., dan Febronica, S., (2014), Studi Sistem Dispersi Padat
Karbamazepin Menggunakan Campuran Polimer Peg 6000 dan HPMC
dengan Metoda Pelarutan. “Perkembangan Terkini Sains Farmasi dan
Klinik IV” tahun 2014. 2014 : 233-240.
57
Wikipedia, (2013), High-density polyethylene,
(https://en.wikipedia.org/wiki/High-density_polyethylene (diakses pada
tanggal 19 Oktober 2015).
Wikipedia, (2013), http://id.wikipedia.org/wiki/polietilenaglikol, (diakses pada
tanggal 22 oktober 2015 ).
Xanthos, M., (2005), Fungsional Fillers for Plastics , Wiley &Son , New York.
Yuniari, A., (2011), Morfologi dan Sifat Fisis Polipaduan LDPE-Pati Tergrafting
Maleat Anhidrat, Jurnal Riset Industri 5 : 239-240.
Zebarjad, S. M, Sajjadi, S. A., Tahani, M., dan Lazzeri, A. (2006). A study on
Thermal Behaviour of HDPE/CaCO3 Nanocomposites, Journal of
Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 17 : 173-176.
SEKAM PADI SEBAGAI FILLER TERMOPLASTIK HDPE
Oleh :
Martha Marchofinece Padang
NIM 4121240007
Program Studi Fisika
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2016
i
ii
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir pada tanggal 20 Maret 1994 di Tigabinanga , Kabupaten
Karo, Sumatera Utara. Ibu bernama Ronauli Girsang S.Pd dan ayah bernama
Zuiger Fransisco Padang S.H.. Penulis merupakan anak kedua dari tiga
bersaudara.
Pada tahun 2000, penulis masuk SD ST. Yoseph Tigabinanga dan lulus
pada tahun 2006. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan SMP Negeri 1
Tigabinanga dan lulus pada tahun 2009. Pada Tahun 2009, penulis melanjutkan
sekolah di SMA Negeri 1 Tigabinanga , lulus pada tahun 2012. Pada tahun yang
sama penulis diterima di Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan melalui jalur SNMPTN undangan,
dan lulus ujian pada tanggal 14 Juni 2016
Kegiatan Intrakulikuler di Universitas Negeri Medan yang pernah saya
ikuti antara lain Unit Kegiatan Mahasiswa Kristen Protestan (UKMKP) dan Ikatan
Keluarga Besar Kristen Fisika (IKBKF). Selama kuliah penulis pernah meraih
prestasi yaitu Juara 3 OSN PERTAMINA Tingkat Provinsi SUMUT dan
Beasiswa PPA UNIMED pada tahun 2014-2015 dan tahun 2015- 2016.
iii
ANALISIS SIFAT MEKANIS DAN STRUKTUR NANOKOMPOSIT ABU
SEKAM PADI SEBAGAI FILLER TERMOPLASTIK HDPE
Martha Marchofinece Padang (4121240007)
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian pengolahan dan karakterisasi abu sekam padi
sebagai bahan pengisi termoplastik HDPE. Penelitian ini dilakukan untuk
mengetahui pengaruh pengisi terhadap kekuatan mekanis nanokomposit serta
bagaimana struktur permukaan nanokomposit.
Nanopartikel abu sekam padi telah berhasil disintesis dengan metode
kopresitasi dengan menggunakan PEG 6000 sebagai template nanopartikel,
sehingga dipergunakan perbandingan 1:3 antara nanopartikel dengan PEG.
Penggunaan nanopartikel abu sekam padi sebagai bahan pengisi termoplastik
HDPE dilakukan dengan menggunakan kompatibiliser Pe-g-MA menjadi
nanokomposit dicampur menggunakan internal mixer dengan laju 60 rpm selama
10 menit pada suhu 150oC dengan masing-masing variasi % berat bahan pengisi.
Kemudian dilakukan penekan panas untuk pemotongan dengan JIS K 6781 dan
dilakukan uji tarik.
Dari hasil uji tarik dihasilkan bahwa nanokomposit HDPE/ASP dengan
menggunakan kompatibiliser Pe-g-MA hasil uji tarik nanokomposit menghasilkan
sampel dengan nilai terbaik yaitu pada komposisi pengisi yang masing-masing
untuk HDPE/Pe-g-MA/ASP dengan kekuatan tarik 20.60133 MPa (pengisi 2 %),
modulus Young’s sebesar 619.7633 MPa (pengisi 10 %), tegangan putus sebesar
15.737 MPa (pengisi 4 %), dan regangan putus sebesar 591.5333 % GL (pengisi 8
%).
Kata kunci : HDPE, nanopartikel, abu sekam padi, PE-g-MA, analisis SEM,
analisis mekanis.
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus atas segala
kasihNya dan berkatNya yang telah memberikan kesehatan, berkat dan hikmat
kepada penulis sehingga penelitian skripsi ini dapat di selesaikan dengan tepat
waktu sesuai yang di rencanakan. Adapun judul skripsi ini yang berjudul
“Analisis Sifat Mekanis dan Struktur Nanokomposit Abu Sekam Padi Sebagai
Filler Termoplastik HDPE ” disusun untuk memperoleh gelar Sarjana Sains,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada
pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini mulai dari pengajuan
proposal penelitian, pelaksanaan penelitian sampai penyusunan skripsi antara lain
Ibu Dr. Eva Marlina Ginting, M.Si selaku dosen pembimbing skripsi, yang telah
memberikan bimbingan dan saran-saran kepada penulis sejak awal penelitian
sampai dengan selesainya penulisan skripsi ini dan Bapak Prof. Dr. Nurdin Bukit,
M.Si yang telah membimbing dan membantu saya dalam penulisan skripsi ini,
juga Bapak selaku dosen penguji I, Bapak Dr. Makmur Sirait, M.Si selaku dosen
penguji II, Bapak Prof. Dr. Mara Bangun Harahap, M.S. selaku dosen penguji III
dan sebagai dosen pembimbing akademik yang telah yang telah memberikan
kritikan dan masukan demi penyempurnaan skripsi ini.
Secara khusus penulis ucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada
kedua orang tua Aiptu Zuiger Fransisco Padang S.H. dan Ronauli Girsang S.Pd
yang telah memperjuangkan pendidikanku dengan jerih payahnya, mendukung,
mengarahkanku serta mendoakan dengan kasih sayang yang tulus dan tak hentihentinya. Begitu juga untuk abang dan adikku yang ku kasihi Fransly Darsi
Padang S.T. dan Samuel Tom Walbraight Padang , yang juga mendoakan dan
mendukung ku selalu. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Immanuel
Agustinus Aritonang S.Pd yang telah banyak mendukung dan memberikan
semangat kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
v
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada sahabat terbaikku
Marnala, buat temanku satu PS, Irma yang berjuang bersama dalam penelitian ini,
buat REMATA SG kelompok kecil di UKMKP (Marnala, Renny, Viktor dan kak
tiwi), PKK ku (kak Elizabeth, kak Sinta, kak Era), teman- teman satu kost putri 86
(kak Novita, kak Ade, kak Tetty, kak July, Shinta). dan tidak lupa buat temanteman seperjalanan Fisika nondik 2012 lainnya yang telah memberikan semangat
dan dukungan dari awal kuliah hingga akhir penyelesaian skripsi ini.
Penulis telah berupaya dengan semaksimal mungkin dalam menyelesaikan
skripsi ini namun penulis menyadari masih banyak kekurangan baik dari segi isi
maupun tata bahasa dan penulisan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan
saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini
bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Akhir kata
penulis ucapkan terima kasih . Tuhan Memberkati
Medan,
2016
Penulis
Martha Marchofinece Padang
NIM 4121240007
vi
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan
i
Riwayat Hidup
ii
Abstrak
iii
Kata Pengantar
iv
Daftar Isi
vi
Daftar Gambar
viii
Daftar Tabel
xi
Daftar Lampiran
xii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Batasan Masalah
1.3. Rumusan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Termoplastik HDPE
2.1.1. Karakteristik HDPE
2.2. Abu Sekam Padi
2.2.1. Sifat Kimia Abu Sekam Padi
2.3. Nanokomposit
2.3.1. Nanokomposit HDPE dengan Nanopartikel
2.3.2. Matrik Nanokomposit
2.3.3. PE-g-MA Sebagai Kompatibiliser
2.3.4. Bahan Pengisi (filler) Nanokomposit
2.4. Polietilen Glikol (PEG)
2.4.1 Pengertian Polietilen Glikol (PEG)
2.4.2. Sifat Fisis dan Kimia Polietilen Glikol (PEG)
2.4.2.1.Sifat Fisis Polietilen Glikol (PEG)
2.5. Scanning Electron Microscope (SEM)
2.6. Analisis Sifat Mekanis
7
9
10
12
12
14
15
16
18
18
18
19
19
20
23
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
3.1.1. Tempat Penelitian
3.1.2.Waktu Penelitian
3.2. Alat dan Bahan Penelitian
26
26
26
27
1
4
5
5
6
vii
3.2.1. Alat Penelitian
3.2.2. Bahan Penelitian
3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1. Preparasi Nanopartikel Abu SekamPadi
3.3.1.1 Pengolahan Abu Sekam Padi dengan Metode Kopresipitasi
3.3.2. Pembuatan Nanokomposit
3.3.3. Pencampuran dengan Internal Mixer
3.3.4. Diagram Alir Pembuatan Nanokomposit HDPE/Abu Sekam Padi
3.4. Karakterisasi
3.4.1. Analisis Morfologi dengan Menggunakan SEM
3.4.2. Analisis Sifat Mekanis
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.Hasil Sintesis Nanopartikel Abu Sekam Padi
4.1.1. Hasil karakterisasi XRD Nanopartikel Abu Sekam Padi
4.2. Analisa Hasil Uji Mekanis Nanokomposit
High Density Polyethylene (HDPE) dengan Filler
Nanopartikel Abu Sekam Padi
4.2.1. Nanokomposit HDPE/Abu Sekam Padi/Pe-g-MA
4.3. Analisis Sifat Morfologi
27
27
28
27
28
32
33
37
38
38
38
39
39
41
44
49
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
52
53
DAFTAR PUSTAKA
54
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. High Density Polyetilen (HDPE)
7
Gambar 2.2. Simbol HDPE
8
Gambar 2.3. Struktur kristal polietilena, gambaran perspektif ikatan dan
unit sel (sel satuan)
8
Gambar 2.4. (a) Sekam padi (b) Abu sekam padi
11
Gambar 2.5. Hasil SEM Abu Sekam Padi
Gambar 2.6. Maleat Anhidrat
12
17
Gambar 2.7. Mekanisme Pembentukan PE-g-MA
17
Gambar 2.8. SEM
21
Gambar 2.9. Skema SEM
21
Gambar 2.10. (a) Hasil SEM dari HDPE murni ;
(b) Hasil SEM dari Abu Sekam Padi / HDPE
Gambar 2.11. Hasil SEM HDPE/Pe-g-Ma/nanopartikel abu sekam padi
Gambar 2.12. Bentuk Sampel Untuk Uji Tarik dan Mesin Uji Tarik
22
23
24
Gambar 2.13. Bentuk Umum Tegangan-Regangan Pada Uji Tarik
25
Gambar 3.1. Proses ballmill Abu Sekam Padi
28
Gambar 3.2. Abu Sekam Padi Diayak dengan Ukuran 200 Mesh
28
Gambar 3.3. Abu Sekam Padi Ukuran 200 Mesh
28
Gambar 3.4. Campuran Abu Sekam Padi dengan HCl 2 M
28
Gambar 3.5. Penyaringan Abu Sekam Padi dengan Kertas Saring
29
Gambar 3.6. PEG-6000 dalam Proses Pelelehan
29
Gambar 3.7. Penambahan Abu Sekam Padi ke dalam Larutan PEG-6000
30
Gambar 3.8. NaOH dimasukan kedalam dalam Larutan Abu
30
Sekam Padi yang telah bercampur dengan PEG 6000
Gambar 3.9. Penyaringan dengan aquades
31
ix
Gambar 3.10. Pengeringan dengan oven
31
Gambar 3.11. Serbuk Abu Sekam Padi dengan PEG-6000 (1:3)
32
Gambar 3.12. Internal Mixer Labo Plastomill
33
Gambar 3.14. Ukuran Sampel
34
Gambar 3.13 Lembaran sampel dan alat pemotong dumbbell
34
Gambar 3.15. Sampel yang telah dibentuk sesuai ukuran
34
Gambar 3.16. Alat Hot Press dan Cold Press
35
Gambar 3.17. Mesin Uji Tarik
36
Gambar 4.1. Serbuk Nanopartikel Abu Sekam Padi dengan
39
PEG 6000 1 : 3
Gambar 4.2. Pola Difraksi XRD Nanopartikel Abu Sekam Padi
40
Gambar 4.3. Hubungan Rata-Rata Tegangan Terhadap Regangan pada
41
Komposisi Nanopartikel ASP 0 % Berat
Gambar 4.4. Hubungan Rata-Rata Tegangan Terhadap Regangan pada
42
Komposisi Nanopartikel ASP 2 % Berat
Gambar 4.5. Hubungan Rata-Rata Tegangan Terhadap Regangan pada
42
Komposisi Nanopartikel ASP 4 % Berat
Gambar 4.6. Hubungan Rata-Rata Tegangan Terhadap Regangan pada
43
Komposisi Nanopartikel ASP 6 % Berat
Gambar 4.7. Hubungan Rata-Rata Tegangan Terhadap Regangan pada
43
Komposisi Nanopartikel ASP 8 % Berat
Gambar 4.8. Hubungan Rata-Rata Tegangan Terhadap Regangan pada
44
Komposisi Nanopartikel ASP 10 % Berat
Gambar 4.9.Hubungan Kekuatan Tarik Terhadap Komposisi Nanopartikel
44
ASP
Gambar 4.10. Hubungan Modulus Young’s Terhadap Komposisi
Nanopartikel ASP
45
x
Gambar 4.11. Hubungan Tegangan Putus Terhadap Komposisi
45
Nanopartikel ASP
Gambar 4.12. Hubungan Regangan Putus Terhadap Komposisi
46
Nanopartikel ASP
Gambar 4.13. Morfologi Nanopartikel ASP 1:3 dengan PEG 6000
49
Gambar 4.14. Morfologi HDPE
49
Gambar 4.15. Morfologi Campuran HDPE/PE-g-MA/Nanopartikel
50
Abu Sekam Padi 2 %
Gambar 4.16. Morfologi Campuran HDPE/PE-g-MA/Nanopartikel
Abu Sekam Padi 8 %
50
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Sifat Mekanis dan Fisis Polietilena
9
Tabel 2.2. Karakteristik HDPE dan Sifat Fisis, Kimia HDPE
9
Tabel 2.3. Sifat Mekanis dan Fisis HDPE
10
Tabel 2.4. Sifat Kimia Abu Sekam Padi
12
Tabel 2.5 Sifat Fisis Polietilen Glikol (PEG)
20
Tabel 3.1. Alat Penelitian
26
Tabel 3.3. Bahan Penelitian
27
Tabel 3.4. Komposisi Campuran Bahan Nanokomposit dalam Internal Mixer 32
Tabel 4.1. Data Hasil Pengujian Sifat Mekanis Nanokomposit
41
xii
Lampiran 1
Lampiran 2
Lampiran 3
Lampiran 4
Lampiran 5
Lampiran 6
DAFTAR LAMPIRAN
Hasil XRD
Hasil Uji Tarik nanokomposit
SK Dosen PS
Surat Penelitian
Surat Balasan Penelitian
Dokumentasi Penelitian
58
66
71
72
74
75
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Ilmu rekayasa material menjadi suatu kajian yang sangat diminati akhir akhir ini. Pemanfaatan material yang lebih dikembangkan saat ini adalah polimer.
Polimer sangat berguna dalam kehidupan sehari-hari karena sangat menunjang di
berbagai bidang seperti aneka produk dan barang, di rumah tangga, kantor dan
industri. Kertas, plastik, ban, dan serat-serat alamiah, merupakan produkproduk polimer.
Plastik merupakan salah satu bahan yang paling umum kita lihat dan
gunakan. Plastik adalah suatu polimer yang mempunyai sifat-sifat unik dan
luar biasa. Bahan plastik secara bertahap mulai menggantikan gelas, kayu dan
logam. Hal ini disebabkan bahan plastik mempunyai beberapa keunggulan, yaitu:
ringan, kuat, mudah dibentuk, anti karat, tahan terhadap bahan kimia, mempunyai
sifat isolasi listrik yang tinggi, dapat dibuat berwarna maupun transparan dan
biaya proses yang lebih murah. Plastik terdiri dari berbagai jenis. Plastik yang
umumnya beredar dipasaran antara lain, PET (Polyethylene Terephthalate),
HDPE (High Density Polyethylene), PVC (Polyvinyl Chloride), LDPE (Low
Density Polyethylene), PP (Polypropylene), PS (Polystyrene). Masing-masing dari
jenis plastik ini
penggunaannya berbeda-beda sesuai dengan sifat-sifat yang
dimiliki.
HDPE memiliki kekuatan tarik dan gaya antar molekul yang tinggi, bersifat
lebih keras dan bisa bertahan pada temperatur tinggi (120 oC), dan memiliki
aplikasi yang luas, diantaranya kemasan deterjen, tanki bahan bakar, kantong
plastik, sistem perpipaan gas alam, meja lipat. Walaupun mempunyai kelebihan
seperti yang disebutkan di atas , HDPE merupakan plastik yang terbuat dari
minyak bumi dan juga merupakan plastik yang sangat sulit terdegradasi
(Wikipedia, 2013). Salah satu cara untuk membuat polimer sintetik seperti
polietilen dapat terdegradasi adalah dengan membuatnya menjadi suatu komposit
2
polimer dengan polietilen jenis high density polyethylene (HDPE) sebagai matriks
dan polimer alam sebagai filler yang berfungsi untuk meningkatkan sifat fisik
material dan untuk mengurangi biaya komponen, mempercepat proses pencetakan
dan meningkatkan konduktivitas termal polimer serta untuk meningkatkan
kepadatan dan kekuatan polimer, meningkatkan modulus dan kekerasan polimer
(Xanthos, 2005).
Telah banyak penelitian akhir-akhir ini menggunakan termoplastik HDPE
sebagai matrik dan nanopartikel sebagai pengisi (filler) antara lain TiO2/HDPE
(Tuan, et al. 2014) , CaCO3/HDPE (Saeedi dan Sharahi, 2011 ; Zebarjad, et al.
2006, carbon/HDPE (Fouad, et al. 2011), Clay/HDPE (Pegoretti, et al. 2007), abu
layang/HDPE (Ni’mah, et al. 2009 ; Kumar, et al. 2012), Zeolit alam/ASP/HDPE
(Ginting, dkk. 2015), Wood flour/ HDPE (Najafi dan Englund, 2013 ) abu sekam
padi/HDPE (Ginting, dkk. 2014 ; Kord, 2011 ; Dominic, et al. 2014)
Padi merupakan produk utama pertanian di negara-negara agraris, termasuk
Indonesia. Indonesia merupakan salah satu negara dengan tingkat konsumsi beras
terbesar di dunia. Sebagian besar penduduk Indonesia mengkonsumsi beras
sebagai makanan pokok. Konsumsi beras Indonesia yang tinggi menuntut tingkat
produksi beras yang besar pula. Produksi padi di Indonesia bertambah setiap
tahunnya, pada tahun 2014 sebanyak 70,85 juta ton gabah kering giling (GKG)
atau mengalami penurunan sebanyak 0,43 juta ton (0,61 persen) dibandingkan
tahun 2013. Produksi padi tahun 2015 diperkirakan sebanyak 75,55 juta ton GKG
atau mengalami kenaikan sebanyak 4,70 juta ton (6,64 persen) dibandingkan
tahun 2014. Kenaikan produksi padi tahun 2015 diperkirakan terjadi di Pulau
Jawa sebanyak 1,83 juta ton dan di luar Pulau Jawa sebanyak 2,88 juta ton.
Kenaikan produksi diperkirakan terjadi karena kenaikan luas panen seluas 0,51
juta hektar (3,71 persen) dan kenaikan produktivitas sebesar 1,45 kuintal/hektar
(2,82 persen) (BPS, 2015).
Produksi padi menghasilkan limbah yang disebut dengan sekam. Abu sekam
padi mengandung kadar silika cukup tinggi (87-97%). Mengingat tingginya
kandungan silika dalam abu sekam padi maka dilakukan suatu upaya untuk
memanfaatkan abu sekam padi sebagai bahan dalam pembuatan nano material
3
SiO2 yang akan digunakan sebagai bahan pengisi (filler) pembuatan nano
komposit (Kalaphaty, et al. 2000).
Penggunaan lapisan silika pada komposit dapat meningkatkan sifat-sifat
material dapat meningkatkan sifat fisik dan mekanis , antaralain kekuatan tarik,
modulus tarik, kekuatan lentur, stabilitas panas, sifat termal, untuk beberapa
bahan termoplastik dan termoset nanokomposit pada jumlah bahan pengisi silika
yang tidak terlalu banyak (Kord, et al. 2011)
Banyak penelitian akhir-akhir ini menggunakan abu sekam padi sebagai
pengisi (filler) dari bahan polimer antara lain abu sekam padi/PP (Turmanova, et
al. 2008) , abu sekam padi/ polyester resin (Islam, et al. 2015) , abu sekam padi /
PVC ( Chand dan Jhod, 2008) , abu sekam padi / PS/ SBR ( Ismail, et al. 2003) ,
abu sekam padi / LDPE (Louis dan Thomas, 2013), abu sekam padi/SBR/LLDPE
(Khalf dan Ward, 2010), abu sekam padi / HDPE (Ayswarya, et al. 2011 ; Kord,
et al. 2011 ; Dominic, et al. 2014 )
Permasalahan utama campuran termoplastik high density poliethylen (HDPE)
dengan abu sekam padi adalah belum dihasilkan campuran yang kompatibel , hal
ini disebabkan oleh fasa keduanya yang tidak mudah berdistribusi ke dalam
matriks HDPE . Diperkirakan bahwa faktor-faktor penyebabnya antara lain adalah
perbedaan viskositas kedua bahan tersebut yang cukup besar pada suhu leleh
HDPE. Penelitian yang telah dilakukan oleh Ismail, et al. (2003)
yang
menggunakan bahan alam sebagai bahan pengisi secara umum tidak kompatibel
dengan bahan polimer, hal ini disebabkan oleh perbedaan kepolaran bahan-bahan
tersebut di mana bahan polimer merupakan bahan yang bersifat hidrofobik
sedangkan bahan pengisi serat alam adalah bersifat hidrofilik. Oleh kerena itu
beberapa langkah telah diambil dalam mengatasi masalah ini antaranya ialah
dengan menggunakan zat kompatibiliser pada penelitian ini peneliti menggunakan
PE-g-MA, dan melakukan perlakuan terhadap bahan pengisi dengan bahan kimia
yang sesuai dan penggunaan.
Penelitian ini telah dilakukan sebelumnya Ginting, dkk (2014) mengenai
pembuatan nanopartikel abu sekam padi yang digunakan sebagai pengisi (filler)
dalam termoplastik high density polyethylene (HDPE) dan hasil analisis sifat
4
mekanisnya, kekuatan tarik dan perpanjangan putus meningkat pada komposisi 2
- 4 % berat. Perbedaan dalam penelitian ini adalah dengan penambahan PEG 6000
sebagai template dalam sintesis nanopartikel abu sekam padi yang akan digunakan
sebagai pengisi nanokomposit Abu Sekam Padi/HDPE.
PEG 6000 dipakai untuk membentuk dan mengontrol ukuran dan struktur
pori. 6000 menyatakan berat molekul dengan meningkatnya berat molekul dari
PEG ini dapat meningkatkan tingkat kelarutannya dalam air. Dimana daya hambat
terhadap pembentukan kristal stabil lebih tinggi, higroskopisnya yang lebih baik,
suhu beku, berat jenis, suhu nyala, kekentalan dan tekanan uap juga lebih baik
Dalam hal ini PEG berfungsi sebagai template, dan juga pembungkus partikel
sehingga tidak terbentuk agregat, hal ini dikarenakan PEG terjebak pada
permukaan partikel dan menutupi ion positif partikel, dan pada akhirnya akan
diperoleh hasil
partikel dengan bentuk bulatan yang seragam sehingga tidak
terjadi penggumpalan (Wahyuni, dkk. 2014)
Berdasarkan uraian dan penjelasan diatas, peneliti akan melanjutkan penelitian
mengenai pencampuran HDPE dengan filler abu sekam padi, PE-g-MA sebagai
kompatibiliser. Untuk mengetahui analisis struktur morfologinya menggunakan
scanning electron microscopy (SEM) dan pengujian sifat mekanis dilakukan uji
tarik nanokomposit Abu Sekam Padi/HDPE, Sehingga penelitian ini berjudul
“Analisis Sifat Mekanis dan Struktur Nanokomposit Abu Sekam Padi
Sebagai Filler Termoplastik HDPE”
1.2. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini batasan masalah yang dibahas meliputi:
1. Matriks yang digunakan adalah polimer high density polietilen
(HDPE), dan untuk pengisi yang digunakan adalah abu sekam padi
2. Untuk mengetahui struktur morfologi dari nanokomposit dilakukan
dengan uji SEM
3. Pengujian mekanis yang dilakukan adalah uji tarik
4. Kompatibiliser yang digunakan adalah PE-g-MA
5
1.3. Rumusan Masalah
Berdasarkan
batasan
masalah
diatas
maka
dapat
dirumuskan
permasalahannya sebagai berikut :
1. Bagaimana struktur morfologi nanokomposit abu sekam padi / HDPE ?
2. Bagaimana pengaruh variasi persen berat pengisi bahan (filler) dan
penggunaan kompatibiliser Pe-g-MA terhadap sifat mekanis nanokomposit
abu sekam padi/HDPE ?
3. Bagaimana sifat mekanis kuat tarik, tegangan putus, regangan putus dan
modulus Young’s dari nanokomposit abu sekam padi/HDPE ?
4. Bagaimana
pengaruh
penambahan
PEG
6000
sebagai
template
nanopartikel abu sekam padi terhadap sifat mekanis dan struktur morfologi
nanokomposit abu sekam padi/HDPE ?
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah:
1. Untuk menghasilkan nanokomposit dengan struktur morfologi permukaan
yang lebih baik
2. Untuk mengetahui pengaruh variasi persen berat pengisi bahan (filler) dan
penggunaan kompatibiliser Pe-g-MA terhadap sifat mekanis nanokomposit
abu sekam padi/HDPE
3. Untuk mengetahui sifat mekanis kuat tarik, tegangan putus, regangan
putus dan modulus Young’s dan nanokomposit abu sekam padi/HDPE
4. Untuk mengetahui pengaruh penambahan PEG 6000 sebagai template
nanopartikel abu sekam padi terhadap sifat mekanis dan struktur morfologi
nanokomposit abu sekam padi/HDPE ?
6
1.5. Manfaat Penelitian
1. Mendorong terciptanya produk inovatif dengan pemanfaatan abu sekam
padi untuk meningkatkan nilai ekonomisnya.
2. Meningkatkan kualitas plastik yang memiliki aplikasi luas, seperti kantong
plastik, meja dan kursi lipat,pipa untuk mengalirkan air, gas, dll.
3. Meningkatkan kualitas plastik khususnya sifat mekanis HDPE yang
dikompositkan dengan abu sekam padi
52
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa:
1. Hasil karakterisasi abu sekam padi menggunakan XRD menunjukkan abu
sekam padi memiliki ukuran rata-rata partikel 52.22467 nm dimana dengan
ukuran ini abu sekam padi dikatakan nanopartikel. Penentuan fase bahan
menggunakan XRD menunjukkan fase Cristobalite (SiO2) sistem kristal
tetragonal dan memiliki massa jenis 2,28500 g/cm3.
2. Struktur morfologi permukaan dari nanokomposit termoplastik HDPE yang
telah dihasilkan adalah pada komposisi 2 % berat memiliki permukaan yang
lebih halus dan sedikit pori sedangkan pada komposisi 8 % berat terdapat
retakan, pori dan pengumpalan pada permukaan nanokomposit dimana hal ini
menyebabkan penurunan sifat mekanis.
3. Hasil Uji tarik nanokomposit menghasilkan sampel dengan nilai terbaik
beserta % berat komposisi pengisi yang masing-masing untuk HDPE/Pe-gMA/Nanopartikel Abu Sekam Padi dengan kekuatan tarik 20.60133 MPa
(pengisi 2% berat), modulus Young’s sebesar 619.7633 MPa (pengisi 10 %
berat), tegangan putus sebesar 15.737 MPa (pengisi 4 % berat), dan regangan
putus sebesar 591.5333 % GL (pengisi 8 % berat).
4. Penambahan PEG 6000 pada nanopartikel abu sekam padi yang digunakan
sebagai filler nanokomposit abu sekam padi menurunkan kekuatan tarik tetapi
menaikkan modulus Young’s, regangan putus dan tegangan putus pada sifat
mekanis nanokomposit HDPE/PE-g-MA/ASP.
53
5.2. Saran
1. Sampel nanopartikel abu sekam padi setelah berhasil disintesis sebaiknya
dikeringkan sampai benar-benar kering sehingga tidak terjadi penggumpalan
sebelum diballmill atau digerus kemudian.
2. Penggunaan sampel sebaiknya lebih banyak lagi untuk variasi antara bahan
pengisi (nanopartikel abu sekam padi) dan HDPE untuk menemukan
hubungan erat antara keduanya didalam nanokomposit.
3. Dilakukan penelitian lebih lanjut selain uji sifat mekanis dan SEM, untuk uji
AFM, TGA/DTA, dan FTIR
54
DAFTAR PUSTAKA
Akay, M., (2012), Introduction to Polymer Science and Technology, Ventus
Publishing ApS, Irlandia.
BPS, (2015), Produksi padi tahun 2015 diperkirakan naik 6,64 %,
http://bps.go.id/brs/view/1157 (diakses pada tanggal 19 Oktober 2015 ).
Brown, R., (2002), Handbook of Polymer Testing Short-Term Mechanical Tests,
Rapra Technology Limited, UK.
Bukit, N., Frida, E., dan Harahap, M. H., (2013), Preparation Natural Bentonite in
Nano Particle Material as Filler Nanocomposite High Density Poliethylene
(Hdpe), Chemistry and Materials Research 3 No.13, 2013 : 10-20.
Chand, N., dan Jhod, B. D., (2008), Mechanical, Electrical, And Thermal
Properties Of Maleic Anhydride Modified Rice Husk Filled PVC
Composites, BioResources 3(4) : 1228-1243.
Dominic, M., Begum, P. M. S., Joseph, R., dan Jose, A. R., (2014), Rice Husk
Silica- efficient Bio Filler in High Density Polyethylene, International
Journal of Advanced Scientific and Technical Research 2(4) : 561-569
ISSN 2249-9954.
Fouad, H., Elleithy, R., Al-Zahrani, S. M., dan Ali, M. A., (2011),
Characterization and processing of High Density Polyethylene/carbon
nano-composites , Materials and Design 32 (2011) : 1974 -1980.
Frbiz, (2015), HDPE, http://www.frbiz.com/image-hdpe-plastic-grains ( diakses
pada tanggal 26 Oktober 2015 ).
Ginting, E. M., Wirjosentono, B., Bukit, N., dan Agusnar, H., (2014), Preparation
and Characterization of Rice Husk Ash as Filler Material in to
Nanoparticles on HDPE Thermoplastic Composites , Chemistry and
Materials Research 6 No.7, 2014 : 14-24.
Ginting, E. M., Bukit, N., Siregar, M.A. (2015), Pengolahan dan Karakterisasi
Zeolit Alam dan Abu Sekam Padi Sebagai Bahan Pengisi HDPE (High
Density Polyethylene), Chemistry and Materials Research 7 No.2, 2015 :
20-27.
Hafner, B., (2007), Scanning Electron Microscopy Primer, Characterization
Facility, University of Minnesota—Twin Cities, 4/16/2007.
55
Hansen, T., (2008), Rice Husk Ash,
http://digitalfire.com/4sight/material/rice_husk_ash_1198.html (diakses
pada tanggal 26 Oktober 2015).
Islam , M. M., Kabir, H., Gafur, M. A., Bhuiyan, M. M. R., Kabir, M. A., Quadir,
M. R., Ahmed, F., (2015), Study on Physio-Mechanical Properties of Rice
Husk Ash Polyester Resin Composite, International Letters of Chemistry,
Physics and Astronomy 53 : 95-105.
Ismail, H., Mohamad, Z., dan Bakar, A. A., (2003), The Effect of Dynamic
Vulcanization on Properties of Rice Husk Powder Filled
Polystyrene/Styrene Butadiene Rubber Blends, Iranian Polymer Journal
1133 (1) : 11-19.
JEOL,
(2005), A Guide to Scanning Microscope Observation,
http://www.jeol.com/sem/docs/sem_guide/tbcontd.html (diakses pada
tanggal 22 Oktober 2015.
Kalapathy, U., A. Proctor, dan J. Shultz. (2000). A Simple Method For Production
Of Pure Silica From Rice Hull Ash. Biores. Tech. 73: 257-262.
Khalf , A. I., dan Ward, A. A., (2010), Use Of Rice Husks as Potential Filler in
Styrene Butadiene Rubber/Linear Low Density Polyethylene Blends in
The Presence of Maleic Anhydride, Materials and Design 31(2010) 2414–
2421.
Kord, B., (2011), Nanofiller Reinforcement Effects on The Thermal, Dynamic
Mechanical, and Morphological Behavior of HDPE/Rice Husk Flour
Composites, BioResources 6(2) : 1351-1358.
Kumar, B., Garg, R., dan Singh, Upinderpal (2012), Utilization Of Flyash As
Filler In Hdpe/Flyash Polymer Composites: A Review, International
Journal of Applied Engineering Research 7 : 1 - 4.
Louis, N. S. M., dan Thomas S., (2013), Effect of rice husk ash on mechanical
properties of low density polyethylene, Journal of Scientific & Industrial
Research 72 : 441-445.
Majid, R. A., Ismail, H., dan Taib, R. M., (2010), Effects of Polyethylene-gmaleic Anhydride on Properties of Low Density Polyethylene
Thermoplastic Sago Starch Reinforced Kenaf Fibre Composites, Iranian
Polymer Journal 19 (7) 501-510.
Mai, Y., dan Yu, Z., (2006), Polymer Nanocomposites , Woodhead Publishing
Limited, Cambridge England.
56
Material Cerdas, (2009), Teori Dasar Scanning Electron Microscopy,
http://materialcerdas.com/teori-dasar/scanning-electron-microscopy/,
(diakses pada tanggal 26 Oktober 2015).
Najafi, S. K. dan Englund, K. R., (2013), Effect of Highly Degraded High-Density
Polyethylene (HDPE) on Processing and Mechanical Properties of Wood
Flour-HDPE Composites, Journal Of Applied Polymer Science 2013 : 344-3410 DOI: 10.1002/APP.390.
Ni’mah, Y. L., Atmaja, L., dan Juwono, H.,
(2009), Synthesis And
Characterization of Hdpe Plastic Film For Herbicide Container Using Fly
Ash Class F As Filler, Indonesian Journal Chemistry 9 (3) : 348-354.
Pegoretti, A., Dorigato, A., dan Penati, A., (2007), Tensile mechanical response of
polyethylene –clay nanocomposites, eXPRESS Polymer Letters 1 : 123131.
Saeedi, M., dan Sharani, S. J., (2011), Morphological and Thermal Properties of
HDPE/CaCO3 Nanocomposites : Effect of Content of Nano and MFI, 2011
International Conference on Nanotechnology and Biosensors 25 : 34-38.
Sarikanat, M., Sever, K. Erbay, E., Guiner, F., Tavman, I., Turgut, A., Seki, Y.,
dan Ozdemir, I., (2011) , Preparation And Mechanical Properties Of
Graphite Filled Hdpe Nanocomposites, achievements In Materials And
Manufacturing Engineering 50 : 120-124.
Sperling L.H., (2006), Introduction to Physical Polymer Science, 4th ed., Wiley,
New Jersey.
Tuan,V. M., Jeong, D. W., Yoon, H. J., Kang, S. Y., Glang, N. V., Hoang, T.,
Thinh, T. I., dan Kim, M. Y., (2014), Using Rutile TiO2 Nanoparticles
Reinforcing High Density Polyethylene Resin, Hindawi Publishing
Corporation International Journal of Polymer Science 2014 : 1 – 6.
Turmanova, S. Ch., Genieva, S. D., Dimitrova, A. S., dan Vlaev, L. T., (2008),
Non-Isothermal Degradation Kinetics Of Filled With Rise Husk Ash
Polypropene Composites, eXPRESS Polymer Letters 2 : 133-146, No.2
(2008) 133–146.
Wahyuni , R., Halim, A., dan Febronica, S., (2014), Studi Sistem Dispersi Padat
Karbamazepin Menggunakan Campuran Polimer Peg 6000 dan HPMC
dengan Metoda Pelarutan. “Perkembangan Terkini Sains Farmasi dan
Klinik IV” tahun 2014. 2014 : 233-240.
57
Wikipedia, (2013), High-density polyethylene,
(https://en.wikipedia.org/wiki/High-density_polyethylene (diakses pada
tanggal 19 Oktober 2015).
Wikipedia, (2013), http://id.wikipedia.org/wiki/polietilenaglikol, (diakses pada
tanggal 22 oktober 2015 ).
Xanthos, M., (2005), Fungsional Fillers for Plastics , Wiley &Son , New York.
Yuniari, A., (2011), Morfologi dan Sifat Fisis Polipaduan LDPE-Pati Tergrafting
Maleat Anhidrat, Jurnal Riset Industri 5 : 239-240.
Zebarjad, S. M, Sajjadi, S. A., Tahani, M., dan Lazzeri, A. (2006). A study on
Thermal Behaviour of HDPE/CaCO3 Nanocomposites, Journal of
Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 17 : 173-176.