Gambar 2.3. Reaksi Vulkanisasi Karet Alam Sperling,1986 Salah satu faktor penting dalam proses vulkanisasi adalah suhu. Suhu
vulkanisasi harus ditentukan untuk menghasilkan produk yang sesuai, memiliki sifat- sifat fisik yang seragam pada waktu vulkanisasi yang sesingkat mungkin. Koefisien
suhu vulkanisasi adalah sebuah istilah untuk mengidentifikasi hubungan yang terjadi antara perbedaan waktu vulkanisasi pada suhu yang berbeda-beda. Dengan
mengetahui koefisien waktu vulkanisasi tersebut maka waktu pemasakan optimum dapat diperkirakan. Misalnya, sebagian besar kompon karet memiliki koefisien 2 1,8
sd 2,2. Ini mengindikasikan bahwa waktu pemasakan dikurangi seiring dengan bertambahnya suhu setiap 18ºF 10ºC atau jika suhu dikurangi 18ºF, waktu
pemasakan harus ditambah Morton,1987.
2.3. Bahan Pengisi
S CH
2
H
3
C CH
C CH
2
S R
S S
CH
2
C H
3
C CH
CH
2
S S
R CH
2
C H
3
C CH
CH
2
Sulfur +
n
n
Bahan pengisi digunakan pada kompon karet untuk menguatkan atau memodifikasi sifat-sifat fisik, memberikan sifat-sifat tertentu ataupun mengurangi biaya produksi
Morton, 1987. Syarat suatu bahan pengisi adalah ukuran partikelnya yang berkisar antara 100
– 500 A penguat dan 1000 – 5000 A
semi penguat. Memiliki sifat inert atau tidak mudah bereaksi serta mempunyai muatan statik dan kristalinitas tinggi, yang terakhir
ini dapat diukur dengan alat difraksi sinar X Supeno, 2009.
2.3.1. Jenis – Jenis Bahan Pengisi
Bahan pengisi dapat dikelompokkan menjadi 2 jenis : 1.
Bahan Pengisi Penguat Bahan pengisi penguat yang paling penting adalah karbon hitam dan silika.
Bahan pengisi penguat tersebut dengan dimensi 100 – 200 Å, membentuk bermacam-macam ikatan fisika dan kimia dengan rantai polimer. Kekuatan
tarik dan sobek meningkat dan modulus meninggi. Bahan pengisi penguat secara luas digunakan pada ban otomotif untuk meningkatkan daya tahan
terhadap abrasi Sperling,1986. 2.
Bahan Pengisi Bukan Penguat Bahan pengisi bukan penguat yang paling banyak digunakan adalah kalsium
karbonat dan kaolin. Kaolin dikenal sebagai pengisi ekonomis untuk memodifikasi proses dan penampilan karet alam dan karet sintesis. Mereka
ditambahkan pada karet alam untuk mengurangi daya rekat, meningkatkan kekerasan, memperbaiki daya tahan dan mengurangi biaya Morton,1987.
2.3.2. Kaolin Sebagai Bahan Pengisi
Kaolin disebut juga “China Clay” adalah mineral non logam jenis tanah liat disamping Ball Clay, Fire Clay dan Building –brick clays. Ross and Kerr 1931 memberi
defenisi bahwa kaolin adalah massa batu-batuan tanah lempung kualitas tinggi yang mengandung besi dalam kadar yang rendah sekali dan biasanya berwarna putih atau
mendekati putih. Menurut kejadiannya, kaolin berasal dari fedsfar dan granit yang terjadi karena proses pelapukan atau metamorfosa hydrothermal yang disebut
“kaolinisation”. Sifat-sifat kaolin dapat dilihat pada tabel 2.2. Tabel 2.2. Karakteristik Kaolin
NO Sifat karakter
Keterangan 1.
2. 3.
4. 5.
Kekerasan Berat jenis
Titik lebur Warna
Keadaan rupa 2,0 – 2,5
2,6 – 2,63 grml 1785 ºC
Putih, abu-abu dan kekuning-kuningan Lembut serta mudah terdispersi dalam air
atau cairan lain
Sumber : Piter, 1994 Kaolin merupakan pengisi putih yang paling banyak digunakan, karena
memiliki beberapa kelebihan, terutama karena harganya yang murah. Kaolin yang mempunyai rumus molekul Al
2
O
3.
SiO
2
.2H
2
O, merupakan bahan mineral yang disediakan dengan empat cara berbeda, yaitu pengapungan udara air-floated,
pembasuhan air water-washed, kalsinasi calcined, dan modifikasi kimia. Kaolin jenis pengapungan udara yang paling banyak digunakan bagi pengomponan karet.
Kaolin yang disediakan secara pengapungan udara dapat dibagi menjadi dua yaitu kaolin keras dan kaolin lembut. Kaolin keras dalam pengomponan karet menghasilkan
kekakuan yang lebih tinggi, sedangkan kaolin lembut lebih sering digunakan untuk operasi ekstrusi. Kaolin hasil kalsinasi jarang digunakan dalam industi karet, kecuali
dalam pembuatan kabel, sedangkan kaolin hasil modifikasi kimia menghasilkan viskositas Mooney, dan set mampatan yang rendah.
Setiap jenis pengisi memberikan sifat tertentu kepada karet sebagai akibat dari permukaan kimianya yang spesifik. Akibat kehadiran gugus xilanol pada
permukaannya, maka partikel pengisi kaolin adalah lebih polar berkutub dibandingkan carbon black, sehingga interaksinya dengan karet hidrokarbon akan
menjadi lebih lemah. Sebaliknya partikel-partikel kaolin cenderung untuk berinteraksi sesamanya, dan membentuk partikel dengan ukuran yang lebih besar aggregate.
Selama interaksi kaolin dengan molekul karet adalah lebih lemah dari interaksi kaolin dengan kaolin, maka yang terjadi adalah pembentukan agregat kaolin yang besar
agglomerate, penyebaran dispersi partikel kaolin di dalam phasa karet yang tidak merata, dan ini berakibat kepada efek penguatan reinforcing effect dari kaolin
menjadi rendah Surya, 2006.
2.4. Film Polimer
