PENDAHULUAN Studi Pembuatan Dan Karakterisasi Termoplastik Elastromer Dari Polipropilena-Karet Ethylene Propylene Diene Monomer-Abu Ban Bekas Dengan Penambahan Dikumil Peroksida Dan Divinilbenzena

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Polipropilena merupakan material ekonomis yang menawarkan kombinasi yang sangat baik terhadap sifat fisika, kimia, mekanik, termal dan elektrik yang tidak ditemukan pada bahan termoplastik lain. Dibandingkan dengan polietilena dengan densitas tinggi atau rendah, polipropilena memiliki kekuatan tekan impact lebih rendah tetapi unggul pada kekuatan tarik. Kini telah dikembangkan pula berbagai sistem polimer sintetik yang rumit dan kebanyakan berasal dari bahan baku turunan minyak bumi. Karet sintetis EPDM memiliki keunggulan yakni ketahanannya terhadap sinar matahari, ozon, serta pengaruh cuaca lainnya. Sedangkan kelemahannya pada daya lekat yang rendah TimPenulis, 2001. Ban tidak hanya berpengaruh terhadap kehidupan sehari-hari kita, tetapi juga digambarkan sebagai tantangan besar untuk mempertahankan kestabilan lingkungan. Sebagai konstituen yang tidak terpakai lagi ban-ban tersebut menjadi sampah karet yang besar dan tidak dapat terdegradasi dengan mudah, mengenai masalah sampah karet ban ini menjadi masalah menarik dan serius bagi dunia karena dampaknya yang negatif terhadap lingkungan. Melihat dari segi ekonomis dan keuntungan lingkungan, -daur ulang recycling adalah suatu pilihan yang tepat Awang, 2007. Campuran antara termoplastik dengan karetelastomer dapat menghasilkan suatu material yang disebut termoplastik elastomer TPE. Termoplastik elastomer memiliki sifat dan fungsi yang sama dengan karet vulkanisasi, namun dapat dilelehkan seperti termoplastik pada suhu tinggi. Pencampuran dari polimer-polimer yang berbeda biasanya memberikan kenaikan sifat material baru yang tidak dapat disamakan lagi dengan material individu penyusunnya. TPE berdasarkan campuran karet dan plastik adalah beberapa material penting. Material tersebut dikombinasikan dengan proses yang karakteristik pada suhu tinggi. TPE dapat diproses kembali, kemampuan pemrosesannya baik dan memiliki keuntungan ekonomi. Kebanyakan TPE poliolefin menggunakan etilena-propilena-diena monomer EPDM atau modifikasi yang lainnya. K. Naskar 2004 menggunakan PP-EPDM sebagai bahan penyusun Termoplastik Vulkanisat TPV pada penelitiannya. Pada penelitiannya K.Naskar menggunakan beragam zat penstabilisasi Irganox,Santoflex,TMQ,dan Flektol dan dikumil peroksida sebagai zat ikat silang campuran dan trialil sianurat TAC sebagai co-agent ikat silang. Hasil penelitiannya menunjukkan TPV dengan stabilisasi TMQ menunjukkan kekuatan fisik dari TPV meningkat dibanding dengan stabilisasi yang lain. Penggunaan EPDM pada pembuatan komposit dengan komposisi PP-rumput vetiver-EPDM juga meningkatkan viskositas komposit, kekuatan tarik, impact strength yang lebih tinggi pula dibanding dengan karet alam Ruksakulpiwat, 2009. Selain itu, TPE dengan mengkombinasikan karet–plastik-abu ban waste tyre dust juga telah dilakukan. Salah satu investigasi penggunaan termoplastik dengan menggunakan karet abu ban dalam pencampuran polimer adalah polipropilena PP . M. Awang dan H. Ismail 2007 telah meneliti blend polipropilena- lateks yang dimodifikasi dengan abu ban dengan penambahan sulfur sebagai zat pemvulkanisasi. Halimatuddahliana 2007 telah meneliti campuran polipropilena, EPDM dan karet alam dengan penambahan HVA-2 N,N-m-Fenilbismaleimida dan dikumil peroksida memberikan hasil ketahanan yang lebih baik terhadap minyak dengan membentuk jembatan koagen sehingga menambah kandungan gel yang meningkatkan efisiensi ikat silang karen adanya HVA-2. Worawan Pechurai 2008, meneliti campuran karet alam dan polietilena densitas tinggi, dengan menambahkan suatu zat pengkompatibel yakni resin metilol fenolik pada campuran polietilena densitas tinggi dan karet alam dimana hasilnya memiliki sifat mekanik yang lebih baik, seperti modulus, kekuatan tarik dan perpanjangan pada patahan. Penambahan suatu zat pengkompatibel ke campuran polimer mempengaruhi sifat alir dan sifat fisika maupun kimia karena interaksi antara komponen campuran melalui kompatibilasi campuran. Berdasarkan penelitian yang dilakukan sebelumnya, peneliti ingin menggabungkan antara polipropilena, karet sintetis EPDM dan abu ban bekas sebagai material penyusun TPE yang diharapkan memiliki sifat yang unggul dibanding dengan termoplastik dan elastromer tunggal dengan menggunakan dikumil peroksida DKP sebagai inisiator dan divinilbenzena DVB sebagai crosslinking agent. DVB digunakan dalam proses ikat silang polistirena dimana DVB menambah ketahanan pelarut, distorsi panas, kekuatan impact, kekuatan tarik maupun kekerasan polistirena. Pengaruh kedua zat inilah yang melatar belakangi peneliti untuk menghasilkan suatu TPE yang baik dari sifat mekanik, fisik dan kimianya. Peneliti juga menggunakan abu ban bekas hasil penggerusan ban bekas sebagai salah satu komponen penyusun termoplastik elastromer selain pemanfaatan abu ban bekas yang berasal dari ampas daur ulang ban bekas untuk mengurangi sampah karet pada lingkungan. Penggunaan divinilbenzena juga diharapkan mampu meningkatkan ikat silang TPE sehingga meningkatkan sifat fisik dan kimia dari polimer yang dihasilkan.

1.2. Permasalahan

Dari latar belakang permasalahan di atas, dapat dirumuskan masalah sebagai berikut: - Bagaimana kekuatan tarik, morfologi permukaan dan derajat ikat silang dari campuran PP-karet EPDM-abu ban bekas dan DKP dengan dan tanpa penambahan DVB.

1.3. Pembatasan Masalah

Dalam penelitian ini permasalahan dibatasi pada : 1. Variasi berat dikumil peroksida yang digunakan adalah 1 phr,2 phr dan 3 phr. 2. Variasi berat divinilbenzena yang digunakan adalah 1 phr,2 phr dan 3 phr. 3. Karakterisasi meliputi uji kekuatan tarik, derajat ikat silang, morfologi permukaan dan analisa gugus fungsi.

1.4. Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui kekuatan tarik, morfologi permukaan, dan derajat ikat silang dari campuran PP-karet EPDM-abu ban bekas dan DKP dengan dan tanpa penambahan DVB.

1.5. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi ilmiah tentang pembuatan termoplastik elastomer antara campuran PP-karet EPDM-abu ban bekas dan pengaruh penambahan divinilbenzena terhadap sifat termoplastik elastromer sehingga diperoleh sifat fisik dan kimia yang lebih baik dari campuran tersebut yang nantinya dapat diaplikasikan ke bidang industri. Serta pemanfaatan abu ban yang berasal dari ban bekas tersebut dapat dioptimalkan untuk pembuatan termoplastik elastromer sehingga mengurangi ampas karet ban pada industri daur ulang ban bekas.

1.6. Metodologi Penelitian

Penelitian ini bersifat eksperimental laboratorium, dimana pada penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap : - Tahap I Pada tahap ini karet sintetis EPDM dilelehkan pada suhu 80 o C dengan alat ekstruder, kemudian lelehan karet EPDM tersebut ditimbang sebanyak 25 g. Abu ban bekas yang telah diayak hingga halus ditimbang sebanyak 25 g dan PP ditimbang sebanyak 50 g. - Tahap II Pada tahap ini pembuatan campuran termoplastik elastromer dengan mencampurkan PP-karet EPDM-abu ban bekas dengan perbandingan berat masing- masing 50:25:25 g pada suhu 175 o C dengan alat internal mixer. Pencampuran ini dengan menambahkan DKP dengan variasi berat 1, 2 dan 3 phr serta DVB dengan variasi 1, 2 dan 3 phr. Selang waktu penambahan masing-masing bahan adalah 20 menit. - Tahap III Campuran yang diperoleh ditekan dengan menggunakan alat press pada suhu 175 o C selama 20 menit dengan tekanan 100 kgfcm 2 , kemudian dicetak sesuai ASTM D638. Karakterisasinya yaitu dengan uji kekuatan tarik, derajat ikat silang, analisa morfologi permukaan dan analisa gugus fungsi. Variabel-variabel yang digunakan adalah sebagai berikut : - Tahap I Variabel tetap : - Berat PP 50 g, berat karet EPDM 25 g, berat abu ban bekas 25 g dan suhu alat ekstruder 80 o C. - Tahap II Variabel tetap : - Berat PP 50 g, berat karet EPDM 25 g dan berat abu ban bekas 25 g - Suhu pencampuran masing-masing bahan adalah 175 o C - Waktu pencampuran masing-masing bahan adalah 20 menit Variabel bebas : - Variasi berat DKP 1, 2 dan 3 phr - Variasi DVB 1, 2 dan 3 phr - Tahap III Variabel tetap : - Waktu pengempresan campuran 20 menit - Suhu alat tekan adalah 175 o C Variabel terikat : - Uji kekuatan tarik, derajat ikat silang, analisa morfologi permukaan dan analisa gugus fungsi.

1.7. Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Polimer, Laboratorium Kimia Fisika dan Laboratorium Penelitian Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, Laboratorium Geologi Kuarter Institut Teknologi Bandung, dan Laboratorium Beacukai Belawan.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA