BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Karet merupakan komoditi ekspor yang mampu memberikan kontribusi di dalam upaya peningkatan devisa Indonesia. Ekspor karet Indonesia selama 20 tahun
terakhir terus menunjukkan peningkatan yang berarti. Sejumlah lokasi di Indonesia memiliki kondisi lahan yang cocok untuk pertanaman karet. Perkebunan karet
sebagian besar berada di wilayah Sumatera dan Kalimantan. Luas area perkebunan karet pada tahun 2005 tercatat mencapai lebih dari 3.2 juta ha yang tersebar di seluruh
wilayah Indonesia. Karet alam adalah salah satu bahan penting yang digunakan secara luas dalam
aplikasi teknik. Penggunaannya terutama disebabkan oleh sifat kelembutan alaminya dan kemudahannya untuk diproses. Agar lebih bermanfaat dan untuk
menyesuaikannya dengan sifat bahan yang akan digabungkan ke dalamnya, karet sering diolah seperti dengan grafting, Grafting pada permukaan pada bahan polimer
adalah merupakan suatu variasi teknologi yang telah diketahui sangat mempengaruhi kenaikan sifat permukaan dari suatu bahan polimer. Metode ini sedang sangat
berkembang dan memiliki fungsi yang sangat besar pada berbagai bidang misalnnya pada serat dan kaca yang akan mempengaruhi dari stabilitasnya secara termal Saihi,
2001. Cara lain yang sering dilakukan adalah dengan penambahaan bahan pengisi
dengan maksud untuk menyiasati sifat-sifat alami yang tidak dikehendaki sehingga didapat suatu produk seperti yang diinginkan Jenis dan jumlah bahan pengisi
ditentukan terutama oleh karakteristik produk yang diinginkan dan kelenturannya. Bahan pengisi adalah campuran dari berbagai material termasuk di antaranya arang
hitam carbon black, bahan mineral seperti kalsium karbonat, bentonit dan Montmorillonit MMT. Jenis lempung ini adalah salah satu bahan pengisi bukan
arang yang sering dipakai sebagai bahan pengisi pada industri karet. MMT adalah
Universitas Sumatera Utara
mineral murah dan telah menjadi bagian penting dalam industri karet dimana penggunaannya sebagai bahan pengisi bernilai ekonomis untuk memodifikasi
penciptaan dan performa karet alami maupun karet sintetis. Ada banyak jenis tanah liat, tapi MMT mempunyai catatan panjang sebagai bahan anorganik paling penting
yang ditambahkan sebagai pengisi ke dalam latex getah pohon karet alami Frounchi dkk., 2006; Dong dkk., 2006.
Struktur MMT adalah MxAl
4X
- xMgx Si
8
O
20
OH
4
. MMT terdiri dari tiga unit lapisan, yaitu dua unit lapisan tetrahedral mengandung ion silika mengapit satu
lapisan oktahedral mengandung ion besi dan magnesium. Struktur utama MMT selalu bermuatan negatif walaupun pada lapisan oktahedral ada kelebihan muatan
positif yang akan dikompensasi oleh kekurangan muatan positif pada lapisan tetrahedral Alexandre dan Dubois, 2000. Hal ini terjadi karena terjadinya substitusi
isomorfik ion-ion, yaitu pada lapisan tetrahedral terjadi substitusi ion Si
4+
oleh Al
3+
, sedangkan pada lapisan octahedral terjadi substitusi ion Al
3+
oleh Mg
2+
dan Fe
2+
Sejauh ini MMT menjadi bahan yang mendapat perhatian paling besar berdasarkan kemampuannya untuk menyebar antar lapisan secara luas dan juga
kemampuannya untuk mengembang. Dalam kondisi alami, bahan antar lapisan yang biasanya adalah ion-ion Na
. MMT yang juga sering dimasukkan dalam kelas phyllosilicate 2:1 telah menarik
perhatian sebagai bahan pengeras nanokomposit bagi polimer karena sifat anisotropisnya dan kemampuannya untuk mengembang. Selain dua faktor tersebut,
bahan-bahan phyllosilicate 2:1 memiliki aspect ratio yang tinggi 500-2000 dan bentuk fisik yang seperti pelat. Karena struktur lapisannya yang unik, dan
kemampuannya terpecah-pecah menjadi lempengan-lempengan dengan ukuran yang sangat kecil, MMT telah digunakan sebagai bahan-bahan pengeras ukuran mikro
yang memiliki sifat-sifat fisik dan kimia yang unik.
+
atau K
+
. Ion-ion ini dapat digantikan dengan bahan-
bahan berbeda untuk jenis-jenis yang berbeda pula. Penggantian bahan antar lapisan ini akan memberikan pengaruh pada kemampuan penyebaran partikel-partikel tanah
Universitas Sumatera Utara
liat di dalam air dan larutan elektrolit cair. Karakteristik semacam ini memungkinkan pencampuran tanah liat ke dalam lateks cair Choi dkk., 2004.
Bentonit adalah istilah yang digunakan untuk sejenis lempung yang mengandung mineral MMT. Pada tahun 1960 Billson mendefinisikan bentonit sebagai
mineral lempung yang terdiri dari 85 MMT dan mempunyai rumus kimia Al
2
O
3
4 SiO
2
x H
2
Pengembangan teknologi dapat dilakukan dengan rekayasa material, salah satunya pada pembuatan komposit. Pembuatan komposit dilakukan dengan
memadukan dua material yang berbeda sehingga dapat meningkatkan sifat mekanik dari material tersebut. Rekayasa material dapat dilakukan dalam ukuran berskala
nanometer. Banyak penelitian mengungkapkan bahwa pembuatan komposit dengan filler berdimensi nanometer dapat meningkatkan properties dari material Labaik,
2006. O. Nama MMT ini berasal dari jenis lempung plastis yang ditemukan di
MMT, Perancis pada tahun 1847 Labaik, 2006.
Penelitian-penelitian fundamental terkait polimer tanah liat nanokomposit telah dilakukan oleh beberapa peneliti. Secara umum, tiap penelitian menghasilkan
suatu metode baru dalam hal pencampuran polimer dengan material pengisinya filler, seperti yang dilakukan oleh group Kojima Usuki dkk., 1993 dengan metode
in situ polimerisasi, atau metode pencampuran dengan menambah pelarut dan pelelehan oleh group Giannely Krishnamoorti dan Giannely, 1997. Saat ini banyak
penelitian yang memanfaatkan filler lempung yang dilakukan seperti poly ε-
caprolactone Lepoittevin dkk., 2002, polystyrene Chen dkk., 2001, epoxy Gu dan Liang, 2003, polyimide Agag dkk., 2001 dan polyurethane Choi dkk., 2004. Pada
penelitian ini akan diawali dengan menggrafting karet alam dengan GMA untuk memperbaiki sifat antarmuka antara karet dengan bentonit karena adanya perbedaan
kepolaran yang dilanjutkan dengan mengkarakterisasi nanokomposit KABentonit meliputi uji tarik, struktur, dan morfologi.
Universitas Sumatera Utara
1.2. Permasalahan
Berdasarkan uraian pada latar belakang di atas dirumuskan permasalahan sebagai berikut :
1. Bagaimanakah metode yang digunakan untuk merubah Bentonit menjadi nanopartikel Bentonit
2. Karakterisasi Nanopartikel Bentonit 3. Mekanisme karet alam yang digrafting dengan Glysidil Metacrilate
4. Pembuatan Nanokomposit Karet alamBentonit dengan Glysidil Metacrilate
1.3. Pembatasan masalah
Pada penelitian ini pembatasan masalah dibatasi pada: 1. Bahan dasar yang digunakan adalah Bentonit.
2. Natural rubber yang telah digrafting dengan Glysidil Metacrilate dan dikarakterisasi.
3. Pembuatan nanopartikel karet alamBentonit dengan Glysidil Metacrilate
1.4. Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui bagaimana metode yang digunakan untuk merubah bentonit
menjadi nanopartikel bentonit 2.
Untuk mengetahui bagaimana metode yang digunakan untuk mengisolasi Bentonit
3. Memberi nilai tambah secara ekonomi terhadap karet alam
4. Mencari kondisi optimum dalam pembuatan nanokomposit karet alambentonit yang interkalatif
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan nilai tambah secara ekonomi terhadap karet alam. Mengetahui kondisi optimum dalam pembuatan nanokomposit
Universitas Sumatera Utara
Kategori