Penyiapan dan Pencirian Campuran Metil Ester Jarak Pagar Epoksida Dengan Polipropilena

1

PENYIAPAN DAN PENCIRIAN CAMPURAN METIL ESTER
JARAK PAGAR EPOKSIDA DENGAN POLIPROPILENA

TRIA SARY

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
ABSTRAK

2

TRIA SARY. Penyiapan dan Pencirian Campuran Jarak Pagar Epoksida dengan
Polipropilena. Dibimbing oleh AHMAD SJAHRIZA dan PURWANTININGSIH
SUGITA
Epoksidasi metil ester jarak pagar (MEJP) menghasilkan metil ester jarak pagar
epoksida (MEJPE), yang dapat dimanfaatkan sebagai pemlastis dalam industri plastik.

Penambahan MEJPE pada polipropilena (PP) mengubah sifat bahan resin sintetik
tersebut, sehingga diperoleh polimer dengan derajat kekerasan dan kelunakan yang
berbeda dari setiap ragam perlakuan yang berbeda
Campuran PP dengan MEJPE disiapkan dengan nisbah PP terhadap MEJPE 100:1
dan 300:1 pada suhu pencampuran 165 dan 175 ºC dan pada waktu pencampuran 10 dan
20 menit. Hasil yang diperoleh diuji sifat mekaniknya (kuat tarik, elastisitas, dan
elongasi). Data yang diperoleh dianalisis menggunakan perangkat lunak Modde 5. Selain
itu, MEJP dan MEJPE dianalisis dengan spektrofotometer inframerah transformasi
Fourier (FTIR).
Berdasarkan hasil analisis dengan Modde 5, kondisi optimum untuk kuat tarik,
elastisitas dan elongasi diperoleh pada suhu 165ºC, waktu pencampuran 10 menit dengan
bobot molekul PP 60.000. Kondisi optimum nisbah PP dengan pemlastis untuk kuat tarik
300:1 dan 100:1 untuk elastisitas dan elongasi. Dengan membandingkan spektrum FTIR
MEJP dengan MEJPE terlihat bahwa serapan vibrasi ulur gugus C=C hanya dimiliki oleh
spektrum MEJP, yang membuktikan keberhasilan sintesis epoksida. Keberhasilan ini
juga didukung oleh peningkatan bilangan oksirana dan penurunan bilangan iodin dari
MEJP menjadi MEJPE

ABSTRACT
TRIA SARY. Preparation and Characterisation of Epoxidized Jatropha Blended

with Polypropylene. Supervised by AHMAD SJAHRIZA and PURWANTININGSIH
SUGITA.
Epoxidaton of jatropha methyl ester (JME) produces epoxidized jatropha methyl
ester (EJME) which can be utilized as plasticizer in plastic industries. Addition of EJME
into polypropylene (PP) modified the properties of the synthetic resin materials so that
polymer with different hardness degrees were obtained from each treatment variation.
Mixture of PP with EJME were prepared with ratios of polymer to EJME 100:1
and 300:1 at 165 and 175ºC for 10 and 20 minutes. The products were tested for their
mechanical properties (tensile strength, elasticity, and elongation). The data obtained
were analyzed by Modde 5 software. JME and EJME were also analyzed by Fourier
transformed infrared spectrophotometer (FTIR).
Based on Modde 5 analysis results, the optimum condition for tensile strength,
elasticity, and elongation were obtained at 165ºC, and mixing time of 10 minutes, with PP
molecular weight 60000. The optimum condition ratio of PP: plasticizers for tensile
strength was 300:1 and 100: 1 for elasticity and elongation. By comparing the FTIR
spectrum of JME and EJME, it was shown that the stretching vibration of C=C group was
only found in the JME spectrum, which proved the success of epoxide synthesis. This
success was supported by the increasing of oxirane number and the decreasing of iodine
number from JME to EJME.

3

PENYIAPAN DAN PENCIRIAN CAMPURAN METIL ESTER
JARAK PAGAR EPOKSIDA DENGAN POLIPROPILENA

TRIA SARY

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007

4

Judul

: Penyiapan dan Pencirian Campuran Metil Ester Jarak Pagar Epoksida dengan
Polipropilena
Nama : Tria Sary
NIM : G44202043

Menyetujui:
Pembimbing I,

Pembimbing II,

Drs. Ahmad Sjahriza
NIP 131 842 413

Dr. Purwantiningsih Sugita, MS
NIP 131 779 513

Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Pertanian Bogor

Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS
NIP 131 473 999

5

PRAKATA
Puji syukur penulis haturkan ke hadirat Allah SWT atas segala kemudahan,
bimbingan, dan perlindungan-Nya selama penulis menjalani penelitian hingga karya
ilmiah ini dapat diselesaikan. Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh pemlastis
terhadap polipropilena. Pemlastis ini merupakan produk epoksidasi minyak jarak
(biodesel) yang diharapkan dapat mensubstitusi pemlastis yang selama ini berasal dari
minyak bumi. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan April 2006 sampai maret 2007 di
Laboratorium Kimia Organik, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, IPB.
Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Drs.
Ahmad Sjahriza (Pembimbing I) dan Ibu Dr. Purwantiningsih Sugita, MS (Pembimbing
II) atas bimbingan, dorongan, dan kesempatan yang diberikan untuk melaksanakan
penelitian pada bidang yang baru namun sangat menarik bagi penulis. Terima kasih

kepada Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi, MS (Penguji) dan Dr. dr. Irma H Suparto, MS
(Penguji), Kak Budi Arifin, S.Si yang banyak memberi saran dan arahan, juga kepada
Bapak Sabur, Ibu Yeni, atas bantuan dan segala kemudahan yang diberikan kepada
penulis saat penulis membutuhkan alat dan bahan penelitian. Kepada para staf dan
laboran di Laboratorium Kimia Organik dan Laboratorium Kimia Fisik terima kasih atas
bantuan selama penelitian dilaksanakan.
Penghargaan tertinggi penulis persembahkan untuk mama (alm) dan semua
keluarga di Tasikmalaya, syukron katsiro atas doa dan kasih sayangnya. Tidak lupa
penulis berterima kasih kepada rekan penelitian (Tedi, Joko, Away, Ade), Obie Farobie.
S.Si, Miranti, Fifi, Ogin, Anna, Tesar, Budhi, dan teman- teman Kimia 39, teman-teman
di APIPB, Mexindo 10 crew atas persahabatan, perhatian, ilmu, semangat yang diberikan,
dan kebersamaan yang indah.
Semoga karya ilmiah ini berguna dan bermanfaat.

Bogor, Maret 2007

Tria Sary

6

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tasikmalaya pada tanggal 26 Oktober 1983 sebagai anak
ketiga dari empat bersaudara dari pasangan H.U Rachmat dan Hj.Entin Sudartini (alm).
Tahun 2002 penulis menyelesaikan studi di SMU Negeri I Singaparna,
Tasikmalaya. Pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor
(IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada Departemen Kimia,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama menjadi mahasiswi, penulis
aktif di Ikatan Mahasiswa Kimia (Imasika) sebagai staf Departemen Kewirausahaan
(2003/2004), dan Dewan Pengawas (2005/2006). Pada tahun 2003 penulis mendapat
beasiswa Student EQUITY, dan pada tahun ajaran 2005/2006 menjadi asisten praktikum
Kimia Pangan. Praktik lapangan dilakukan di Laboratorium Quality Control (QC) PT
Jenny Cosmetics, Jakarta, dari bulan Juli sampai Agustus 2005.

7

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL .......................................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................................... ix

PENDAHULUAN ............................................................................................................. 1
TINJAUAN PUSTAKA
Jarak Pagar (Jatropha curcas L).............................................................................. 1
Polipropilena (PP).................................................................................................... 2
Pemlastis.................................................................................................................. 2
Epoksidasi................................................................................................................ 2
BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat ........................................................................................................ 3
Metode Penelitian .................................................................................................... 3
HASIL DAN PEMBAHASAN
Síntesis Metil Ester Jarak Pagar Terepoksidasi (MEJPE) ....................................... 4
Pencampuran dan Pencirian PP dengan Pemlastis (MEJPE)................................... 5
Kuat Tarik, Elastisitas, dan Elongasi....................................................................... 6
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan................................................................................................................ 10
Saran ...................................................................................................................... 10
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 10
LAMPIRAN..................................................................................................................... 12

8

DAFTAR TABEL
Halaman
1

Kandungan asam lemak pada minyak jarak pagar ...............................................

2

2

Sifat fisikokimia minyak jarak pagar

.....................................................................

2

3

Nilai bilangan iodin, oksirana, dan peroksida MEJP dan MEJPE........................

4

4

Hasil analisis gugus fungsi dengan FTIR.............................................................

5

5

Hasil uji tarik ........................................................................................................

6

6

2

2

Nilai R dan Q dari kuat tarik, elastisitas, dan elongasi ......................................

6

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1

Tumbuhan jarak pagar (Jatropha curcas L).................................................................1

2

Salah satu struktur minyak dari biji jarak pagar ....................................................... ..2

3

Perangkat alat sintesis epoksidasi MEJP ................................................................... ..4

4

Mekanisme reaksi epoksidasi olefin dengan menggunakan asam perkarboksilat..... ..4

5

Gabungan spektrum FTIR MEJP dengan MEJPE ........................................................... ..5

6

Kurva koefisien persamaan PP, MEJP terepoksidasi dan
interaksi keduanya dengan sifat fisik yang diukur,
yaitu elongasi, kuat tarik, elastisitas, dan ketebalan......................................................6

7

Hubungan kadar poliproppilena dengan suhu untuk kuat tarik pada PP BM 30.000
waktu pencampuran 10 menit dan 20 menit.............................................................. ...7

8

Hubungan kadar poliproppilena dengan suhu untuk kuat tarik pada PP BM 60.000
waktu pencampuran 10 menit dan 20 menit .................................................................7

9

Hubungan kadar poliproppilena dengan suhu untuk elastisitas pada PP BM 30.000
waktu pencampuran 10 menit dan 20 menit.............................................................. ...8

10 Hubungan kadar poliproppilena dengan suhu untuk elastisitas pada PP BM 60.000
waktu pencampuran 10 menit dan 20 menit .................................................................8
11 Hubungan kadar poliproppilena dengan suhu untuk elongasi pada PP BM 30.000
waktu pencampuran 10 menit dan 20 menit .................................................................9
12 Hubungan kadar poliproppilena dengan suhu untuk elongasi pada PP BM 60.000
waktu pencampuran 10 menit dan 20 menit .................................................................9

9

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Diagram alir prosedur penelitian……………………………………….. ……13
2 Prosedur bilangan iodin ............................................................................................... 14
3 Prosedur bilangan oksirana…………………………………………………….......... 14
4 Data bilangan peroksida MEJP dan MEJPE................................................................ 15
5 Data bilangan iodin MEJP dan MEJPE ....................................................................... 16
6 Data bilangan oksirana MEJP dan MEJPE .................................................................. 17
7 Gambar tiga dimensi dari hasil Modde 5.0 .................................................................. 18
8 Spektrum serapan FTIR MEJP .................................................................................... 24
9 Spektrum serapan FTIR MEJPE .................................................................................. 25
10 Data kuat tarik, elastisitas, dan elongasi ..................................................................... 26

......................................................................................................................................... 26

10

PENDAHULUAN
Masyarakat
banyak
menggunakan
plastik dalam kehidupan sehari-hari. Sebagai
contoh alat-alat rumah tangga, bahan
bangunan, alat medis, dan bahan kemasan,
semuanya berbahan plastik. Sifatnya yang
ringan, mudah didapat, dan murah menjadi
daya tarik masyarakat untuk memilih alat
berbahan plastik. Plastik tersusun dari
polimer atau resin, yang merupakan
komponen terbesar, dan zat aditif. Pemlastis
merupakan zat aditif yang sering digunakan
dalam plastik. Pemlastis menjadikan plastik
lebih lentur dan tahan lama sesuai dengan
sifat yang dikehendaki. Pemlastis menguasai
65% dari 7.5 juta ton pasar zat aditif di
seluruh dunia yang setara dengan nilai
US$7.6 miliar (Cavanaugh 1995).
Jenis pemlastis yang umum digunakan
adalah kelompok ftalat, yaitu dibutil ftalat
(DBP), dimetoksietil ftalat (DMP), di-2etilheksil ftalat (DEHP), dan dioktil ftalat
(DOP) yang kesemuanya merupakan
pemlastis berbahan dasar minyak bumi
(petrokimia). Pemlastis dapat menguap atau
lepas ke lingkungan sehingga plastik
menjadi rapuh. Pemlastis ini sukar terurai di
lingkungan, toksik, dan dapat menjadi salah
satu polutan yang paling berlimpah di
lingkungan. Bahkan beberapa senyawa ftalat
diklasifikasikan sebagai bahan kimia yang
toksik oleh EPA’s Toxic Release Inventory
(Cavanaugh 1995).
Oleh karena itu, telah dikembangkan
sintesis pemlastis berbahan baku minyak
nabati. Beberapa keunggulan pemlastis ini
dibandingkan dengan pemlastis berbahan
minyak bumi ialah mudah terurai ke
lingkungan, tidak berifat toksik, dan produk
yang dihasilkan tidak mudah rapuh karena
tidak mudah menguap.
Menurut Chou & Lee 1997, Supriyadi
1997, dan Hazimah et al. 2000, industri
pemlastis berbahan baku minyak nabati
menggunakan minyak bunga matahari,
minyak beras, minyak kedelai, dan
menhaden oil. Selain bahan-bahan tersebut,
jarak pagar juga merupakan sumber minyak
nabati yang dapat digunakan sebagai
pemlastis, karena bijinya mengandung
banyak yang sifat fisik dan kimianya mirip
dengan minyak kedelai yang selama ini
menjadi bahan utama pemlastis minyak
nabati.
Pemlastis dapat membuat polimer
menjadi lebih lentur dan mudah dimodifikasi
sesuai dengan sifat yang dikehendaki. Salah

satu polimer yang membutuhkan pemlastis
adalah polipropilena (PP). Polipropilena banyak
digunakan sebagai pengemas, kantong plastik,
alat-alat rumah tangga, bangunan dan
konstruksi, alat-alat listrik, komputer, alat-alat
kedokteran, dan lain-lain (Anonim 2005).
Polipropilena membutuhkan pemlastis agar
memiliki derajat kekerasan dan kelunakan
tertentu sesuai dengan keperluan.
Penelitian ini bertujuan mengoptimumkan
pencampuran PP dengan pemlastis yang berasal
dari metil ester jarak pagar terepoksidasi
(MEJPE). Parameter yang dioptimalisasi
meliputi variasi nisbah PP dengan MEJPE,
suhu, dan bobot molekul polimer. Pengujian
yang dilakukan terhadap produk meliputi uji
mekanik, dan analisis gugus fungsi. Uji
mekanik yang dilakukan ialah kekuatan tarik
(tensile strength), elastisitas dan elongasi
polimer, sementara uji gugus fungsi dianalisis
dengan
spektrofotometer
inframerah
trasformasi fourier (FTIR).

TINJAUAN PUSTAKA
Jarak Pagar
Jarak pagar merupakan tumbuhan yang
diklasifikasikan ke dalam divisi Spermatopyta,
subdivisi Angiospermae, kelas Dicotiledonae,
bangsa Euphorbiales, suku Euphorbiceae,
marga Jatropha, dan spesies Jatropha curcas L.
Buah tanaman jarak pagar berupaberbentuk
bulat dengan diameter 2-4 cm (Gambar 1).
Seperti kebanyakan spesies Jatropha
lainnya, jarak pagar juga menggugurkan
daunnya pada musim kemarau. Karena itu,
tanaman ini dapat beradaptasi dengan baik
dalam kondisi gersang sekalipun. Percabangan
tanaman jarak yang semakin banyak akan
menghasilkan biji yang semakin banyak pula.
Percabangan yang banyak dapat diperoleh
dengan cara pemangkasan (Sujatmaka 1991).

Gambar 1 Tumbuhan jarak pagar.

1

PENYIAPAN DAN PENCIRIAN CAMPURAN METIL ESTER
JARAK PAGAR EPOKSIDA DENGAN POLIPROPILENA

TRIA SARY

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
ABSTRAK

2

TRIA SARY. Penyiapan dan Pencirian Campuran Jarak Pagar Epoksida dengan
Polipropilena. Dibimbing oleh AHMAD SJAHRIZA dan PURWANTININGSIH
SUGITA
Epoksidasi metil ester jarak pagar (MEJP) menghasilkan metil ester jarak pagar
epoksida (MEJPE), yang dapat dimanfaatkan sebagai pemlastis dalam industri plastik.
Penambahan MEJPE pada polipropilena (PP) mengubah sifat bahan resin sintetik
tersebut, sehingga diperoleh polimer dengan derajat kekerasan dan kelunakan yang
berbeda dari setiap ragam perlakuan yang berbeda
Campuran PP dengan MEJPE disiapkan dengan nisbah PP terhadap MEJPE 100:1
dan 300:1 pada suhu pencampuran 165 dan 175 ºC dan pada waktu pencampuran 10 dan
20 menit. Hasil yang diperoleh diuji sifat mekaniknya (kuat tarik, elastisitas, dan
elongasi). Data yang diperoleh dianalisis menggunakan perangkat lunak Modde 5. Selain
itu, MEJP dan MEJPE dianalisis dengan spektrofotometer inframerah transformasi
Fourier (FTIR).
Berdasarkan hasil analisis dengan Modde 5, kondisi optimum untuk kuat tarik,
elastisitas dan elongasi diperoleh pada suhu 165ºC, waktu pencampuran 10 menit dengan
bobot molekul PP 60.000. Kondisi optimum nisbah PP dengan pemlastis untuk kuat tarik
300:1 dan 100:1 untuk elastisitas dan elongasi. Dengan membandingkan spektrum FTIR
MEJP dengan MEJPE terlihat bahwa serapan vibrasi ulur gugus C=C hanya dimiliki oleh
spektrum MEJP, yang membuktikan keberhasilan sintesis epoksida. Keberhasilan ini
juga didukung oleh peningkatan bilangan oksirana dan penurunan bilangan iodin dari
MEJP menjadi MEJPE

ABSTRACT
TRIA SARY. Preparation and Characterisation of Epoxidized Jatropha Blended
with Polypropylene. Supervised by AHMAD SJAHRIZA and PURWANTININGSIH
SUGITA.
Epoxidaton of jatropha methyl ester (JME) produces epoxidized jatropha methyl
ester (EJME) which can be utilized as plasticizer in plastic industries. Addition of EJME
into polypropylene (PP) modified the properties of the synthetic resin materials so that
polymer with different hardness degrees were obtained from each treatment variation.
Mixture of PP with EJME were prepared with ratios of polymer to EJME 100:1
and 300:1 at 165 and 175ºC for 10 and 20 minutes. The products were tested for their
mechanical properties (tensile strength, elasticity, and elongation). The data obtained
were analyzed by Modde 5 software. JME and EJME were also analyzed by Fourier
transformed infrared spectrophotometer (FTIR).
Based on Modde 5 analysis results, the optimum condition for tensile strength,
elasticity, and elongation were obtained at 165ºC, and mixing time of 10 minutes, with PP
molecular weight 60000. The optimum condition ratio of PP: plasticizers for tensile
strength was 300:1 and 100: 1 for elasticity and elongation. By comparing the FTIR
spectrum of JME and EJME, it was shown that the stretching vibration of C=C group was
only found in the JME spectrum, which proved the success of epoxide synthesis. This
success was supported by the increasing of oxirane number and the decreasing of iodine
number from JME to EJME.

3

PENYIAPAN DAN PENCIRIAN CAMPURAN METIL ESTER
JARAK PAGAR EPOKSIDA DENGAN POLIPROPILENA

TRIA SARY

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007

4

Judul

: Penyiapan dan Pencirian Campuran Metil Ester Jarak Pagar Epoksida dengan
Polipropilena
Nama : Tria Sary
NIM : G44202043

Menyetujui:
Pembimbing I,

Pembimbing II,

Drs. Ahmad Sjahriza
NIP 131 842 413

Dr. Purwantiningsih Sugita, MS
NIP 131 779 513

Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor

Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS
NIP 131 473 999

5

PRAKATA
Puji syukur penulis haturkan ke hadirat Allah SWT atas segala kemudahan,
bimbingan, dan perlindungan-Nya selama penulis menjalani penelitian hingga karya
ilmiah ini dapat diselesaikan. Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh pemlastis
terhadap polipropilena. Pemlastis ini merupakan produk epoksidasi minyak jarak
(biodesel) yang diharapkan dapat mensubstitusi pemlastis yang selama ini berasal dari
minyak bumi. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan April 2006 sampai maret 2007 di
Laboratorium Kimia Organik, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, IPB.
Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Drs.
Ahmad Sjahriza (Pembimbing I) dan Ibu Dr. Purwantiningsih Sugita, MS (Pembimbing
II) atas bimbingan, dorongan, dan kesempatan yang diberikan untuk melaksanakan
penelitian pada bidang yang baru namun sangat menarik bagi penulis. Terima kasih
kepada Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi, MS (Penguji) dan Dr. dr. Irma H Suparto, MS
(Penguji), Kak Budi Arifin, S.Si yang banyak memberi saran dan arahan, juga kepada
Bapak Sabur, Ibu Yeni, atas bantuan dan segala kemudahan yang diberikan kepada
penulis saat penulis membutuhkan alat dan bahan penelitian. Kepada para staf dan
laboran di Laboratorium Kimia Organik dan Laboratorium Kimia Fisik terima kasih atas
bantuan selama penelitian dilaksanakan.
Penghargaan tertinggi penulis persembahkan untuk mama (alm) dan semua
keluarga di Tasikmalaya, syukron katsiro atas doa dan kasih sayangnya. Tidak lupa
penulis berterima kasih kepada rekan penelitian (Tedi, Joko, Away, Ade), Obie Farobie.
S.Si, Miranti, Fifi, Ogin, Anna, Tesar, Budhi, dan teman- teman Kimia 39, teman-teman
di APIPB, Mexindo 10 crew atas persahabatan, perhatian, ilmu, semangat yang diberikan,
dan kebersamaan yang indah.
Semoga karya ilmiah ini berguna dan bermanfaat.

Bogor, Maret 2007

Tria Sary

6

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tasikmalaya pada tanggal 26 Oktober 1983 sebagai anak
ketiga dari empat bersaudara dari pasangan H.U Rachmat dan Hj.Entin Sudartini (alm).
Tahun 2002 penulis menyelesaikan studi di SMU Negeri I Singaparna,
Tasikmalaya. Pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor
(IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada Departemen Kimia,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama menjadi mahasiswi, penulis
aktif di Ikatan Mahasiswa Kimia (Imasika) sebagai staf Departemen Kewirausahaan
(2003/2004), dan Dewan Pengawas (2005/2006). Pada tahun 2003 penulis mendapat
beasiswa Student EQUITY, dan pada tahun ajaran 2005/2006 menjadi asisten praktikum
Kimia Pangan. Praktik lapangan dilakukan di Laboratorium Quality Control (QC) PT
Jenny Cosmetics, Jakarta, dari bulan Juli sampai Agustus 2005.

7

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL .......................................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................................... ix
PENDAHULUAN ............................................................................................................. 1
TINJAUAN PUSTAKA
Jarak Pagar (Jatropha curcas L).............................................................................. 1
Polipropilena (PP).................................................................................................... 2
Pemlastis.................................................................................................................. 2
Epoksidasi................................................................................................................ 2
BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat ........................................................................................................ 3
Metode Penelitian .................................................................................................... 3
HASIL DAN PEMBAHASAN
Síntesis Metil Ester Jarak Pagar Terepoksidasi (MEJPE) ....................................... 4
Pencampuran dan Pencirian PP dengan Pemlastis (MEJPE)................................... 5
Kuat Tarik, Elastisitas, dan Elongasi....................................................................... 6
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan................................................................................................................ 10
Saran ...................................................................................................................... 10
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 10
LAMPIRAN..................................................................................................................... 12

8

DAFTAR TABEL
Halaman
1

Kandungan asam lemak pada minyak jarak pagar ...............................................

2

2

Sifat fisikokimia minyak jarak pagar

.....................................................................

2

3

Nilai bilangan iodin, oksirana, dan peroksida MEJP dan MEJPE........................

4

4

Hasil analisis gugus fungsi dengan FTIR.............................................................

5

5

Hasil uji tarik ........................................................................................................

6

6

2

2

Nilai R dan Q dari kuat tarik, elastisitas, dan elongasi ......................................

6

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1

Tumbuhan jarak pagar (Jatropha curcas L).................................................................1

2

Salah satu struktur minyak dari biji jarak pagar ....................................................... ..2

3

Perangkat alat sintesis epoksidasi MEJP ................................................................... ..4

4

Mekanisme reaksi epoksidasi olefin dengan menggunakan asam perkarboksilat..... ..4

5

Gabungan spektrum FTIR MEJP dengan MEJPE ........................................................... ..5

6

Kurva koefisien persamaan PP, MEJP terepoksidasi dan
interaksi keduanya dengan sifat fisik yang diukur,
yaitu elongasi, kuat tarik, elastisitas, dan ketebalan......................................................6

7

Hubungan kadar poliproppilena dengan suhu untuk kuat tarik pada PP BM 30.000
waktu pencampuran 10 menit dan 20 menit.............................................................. ...7

8

Hubungan kadar poliproppilena dengan suhu untuk kuat tarik pada PP BM 60.000
waktu pencampuran 10 menit dan 20 menit .................................................................7

9

Hubungan kadar poliproppilena dengan suhu untuk elastisitas pada PP BM 30.000
waktu pencampuran 10 menit dan 20 menit.............................................................. ...8

10 Hubungan kadar poliproppilena dengan suhu untuk elastisitas pada PP BM 60.000
waktu pencampuran 10 menit dan 20 menit .................................................................8
11 Hubungan kadar poliproppilena dengan suhu untuk elongasi pada PP BM 30.000
waktu pencampuran 10 menit dan 20 menit .................................................................9
12 Hubungan kadar poliproppilena dengan suhu untuk elongasi pada PP BM 60.000
waktu pencampuran 10 menit dan 20 menit .................................................................9

9

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Diagram alir prosedur penelitian……………………………………….. ……13
2 Prosedur bilangan iodin ............................................................................................... 14
3 Prosedur bilangan oksirana…………………………………………………….......... 14
4 Data bilangan peroksida MEJP dan MEJPE................................................................ 15
5 Data bilangan iodin MEJP dan MEJPE ....................................................................... 16
6 Data bilangan oksirana MEJP dan MEJPE .................................................................. 17
7 Gambar tiga dimensi dari hasil Modde 5.0 .................................................................. 18
8 Spektrum serapan FTIR MEJP .................................................................................... 24
9 Spektrum serapan FTIR MEJPE .................................................................................. 25
10 Data kuat tarik, elastisitas, dan elongasi ..................................................................... 26

......................................................................................................................................... 26

10

PENDAHULUAN
Masyarakat
banyak
menggunakan
plastik dalam kehidupan sehari-hari. Sebagai
contoh alat-alat rumah tangga, bahan
bangunan, alat medis, dan bahan kemasan,
semuanya berbahan plastik. Sifatnya yang
ringan, mudah didapat, dan murah menjadi
daya tarik masyarakat untuk memilih alat
berbahan plastik. Plastik tersusun dari
polimer atau resin, yang merupakan
komponen terbesar, dan zat aditif. Pemlastis
merupakan zat aditif yang sering digunakan
dalam plastik. Pemlastis menjadikan plastik
lebih lentur dan tahan lama sesuai dengan
sifat yang dikehendaki. Pemlastis menguasai
65% dari 7.5 juta ton pasar zat aditif di
seluruh dunia yang setara dengan nilai
US$7.6 miliar (Cavanaugh 1995).
Jenis pemlastis yang umum digunakan
adalah kelompok ftalat, yaitu dibutil ftalat
(DBP), dimetoksietil ftalat (DMP), di-2etilheksil ftalat (DEHP), dan dioktil ftalat
(DOP) yang kesemuanya merupakan
pemlastis berbahan dasar minyak bumi
(petrokimia). Pemlastis dapat menguap atau
lepas ke lingkungan sehingga plastik
menjadi rapuh. Pemlastis ini sukar terurai di
lingkungan, toksik, dan dapat menjadi salah
satu polutan yang paling berlimpah di
lingkungan. Bahkan beberapa senyawa ftalat
diklasifikasikan sebagai bahan kimia yang
toksik oleh EPA’s Toxic Release Inventory
(Cavanaugh 1995).
Oleh karena itu, telah dikembangkan
sintesis pemlastis berbahan baku minyak
nabati. Beberapa keunggulan pemlastis ini
dibandingkan dengan pemlastis berbahan
minyak bumi ialah mudah terurai ke
lingkungan, tidak berifat toksik, dan produk
yang dihasilkan tidak mudah rapuh karena
tidak mudah menguap.
Menurut Chou & Lee 1997, Supriyadi
1997, dan Hazimah et al. 2000, industri
pemlastis berbahan baku minyak nabati
menggunakan minyak bunga matahari,
minyak beras, minyak kedelai, dan
menhaden oil. Selain bahan-bahan tersebut,
jarak pagar juga merupakan sumber minyak
nabati yang dapat digunakan sebagai
pemlastis, karena bijinya mengandung
banyak yang sifat fisik dan kimianya mirip
dengan minyak kedelai yang selama ini
menjadi bahan utama pemlastis minyak
nabati.
Pemlastis dapat membuat polimer
menjadi lebih lentur dan mudah dimodifikasi
sesuai dengan sifat yang dikehendaki. Salah

satu polimer yang membutuhkan pemlastis
adalah polipropilena (PP). Polipropilena banyak
digunakan sebagai pengemas, kantong plastik,
alat-alat rumah tangga, bangunan dan
konstruksi, alat-alat listrik, komputer, alat-alat
kedokteran, dan lain-lain (Anonim 2005).
Polipropilena membutuhkan pemlastis agar
memiliki derajat kekerasan dan kelunakan
tertentu sesuai dengan keperluan.
Penelitian ini bertujuan mengoptimumkan
pencampuran PP dengan pemlastis yang berasal
dari metil ester jarak pagar terepoksidasi
(MEJPE). Parameter yang dioptimalisasi
meliputi variasi nisbah PP dengan MEJPE,
suhu, dan bobot molekul polimer. Pengujian
yang dilakukan terhadap produk meliputi uji
mekanik, dan analisis gugus fungsi. Uji
mekanik yang dilakukan ialah kekuatan tarik
(tensile strength), elastisitas dan elongasi
polimer, sementara uji gugus fungsi dianalisis
dengan
spektrofotometer
inframerah
trasformasi fourier (FTIR).

TINJAUAN PUSTAKA
Jarak Pagar
Jarak pagar merupakan tumbuhan yang
diklasifikasikan ke dalam divisi Spermatopyta,
subdivisi Angiospermae, kelas Dicotiledonae,
bangsa Euphorbiales, suku Euphorbiceae,
marga Jatropha, dan spesies Jatropha curcas L.
Buah tanaman jarak pagar berupaberbentuk
bulat dengan diameter 2-4 cm (Gambar 1).
Seperti kebanyakan spesies Jatropha
lainnya, jarak pagar juga menggugurkan
daunnya pada musim kemarau. Karena itu,
tanaman ini dapat beradaptasi dengan baik
dalam kondisi gersang sekalipun. Percabangan
tanaman jarak yang semakin banyak akan
menghasilkan biji yang semakin banyak pula.
Percabangan yang banyak dapat diperoleh
dengan cara pemangkasan (Sujatmaka 1991).

Gambar 1 Tumbuhan jarak pagar.

11

Menurut Manurung 2005, minyak jarak
pagar mengandung trigliserida dengan rantai
asam lemak linear dengan atau tanpa ikatan
ganda (Gambar 2). Gubitz et al. 1998, diacu
dalam Manurung 2005, melaporkan bahwa
kandungan asam lemak pada minyak jarak
pagar berupa asam miristat, palmitat, stearat,
arakidonat, beheniat, palmitoleat, oleat,
linoleat, dan linoleat (Tabel 1). Ciri-ciri
fisikokimia minyak jarak pagar dapat dilihat
pada Tabel 2.
O
H2C

O

C

(CH2)18

CH3

O
HC

O

C

(CH2)7CH

CH(CH2)7CH3

(CH2)7CH

CHCH2CH

O
H2C

O

C

CH(CH2)4CH3

Gambar 2 Salah satu struktur minyak dari
biji jarak pagar (Manurung
2005).
Tabel 1 Kandungan asam lemak pada
minyak jarak pagar
Jenis asam lemak
Komposisi
(%)
Asam Linoleat
46.1
Asam Oleat
29.9
Asam Palmitat
11.9
Asam Stearat
5.2
Asam Linolenat
4.7
Sumber: Haas & Mittelbach (2000)

Tabel 2 Sifat fisikokimia minyak jarak
pagar
Sifat Minyak
Nilai
Asam lemak bebas
19
(% asam oleat)
Bilangan
192 mg KOH
penyabunan
Bilangan iodin
89 gram I2
Densitas
0.911 gram/mL
Sumber: Heyne (1987)

Polipropilena
Polipropilena (PP) merupakan polimer
sintetik dari monomer propilena (CH3CH=CH2) dengan massa jenis 0.90–
0.91g/cm3. Titik lelehnya terletak pada suhu
165–175 ºC, dan titik transisi kaca (Tg)
sebesar -18 ºC. PP mempunyai kekuatan
tarik, lentur, dan kekakuan yang cukup
tinggi. PP mempunyai tiga bentuk taktisitas,

yaitu isotaktik, sindiotaktik, dan ataktik
(Seymour & Carraher, 1992).
Polipropilena yang ada di pasaran sekitar
90–95% adalah isotaktik. PP dapat ditambah
suatu zat aditif, diantaranya pemlastis untuk
memperbaiki sifat PP. Zat aditif harus
ditambahkan pemakaiannya sesedikit mungkin
dan harus tetap stabil, tidak berbau dan berasa,
serta tidak merusak sifat-sifat polimer.
Pemlastis
Pemlastis merupakan zat aditif yang
lazimnya digunakan pada plastik dan campuran
beton untuk meningkatkan kelunakan dan
kelenturan dari bahan tersebut. Prinsip kerja
pemlastis yaitu mengisi ruang antar rantai
polimer sehingga dapat menurunkan suhu
transisi kaca (Tg) dan membuat polimer plastik
menjadi lebih lembut.
Terdapat beberapa jenis pemlastis.
Pemlastis dari jenis ftalat digunakan pada
keadaan yang tahan terhadap air dan minyak.
Beberapa pemlastis fltalat yang umum
antaralain:
bis(2-etilheksil)ftalat
(DEHP);
diisononil ftalat (DINP); bis(n-butil)ftalat
(DnBP, DBP); butil benzil ftalat (BBzP);
diisodesil ftalat (DIDP); di-n-oktil ftalat (DOP);
dietil ftalat (DEP); diisobutil ftalat (DIBP); dan
di-n-heksil ftalat. Pemlastis jenis adipat,
digunakan pada suhu rendah dan tahan terhadap
sinar
ultraviolet,
contohnya
bis(2etilheksil)adipat
(DOA);
dimetil
adipat
(DMAD); monometil adipat (MMAD) ; dioktil
adipat (DOA). Pemlastis jenis trimelitat,
digunakan untuk interior mobil karena pada
suhu tinggi, pemlastis ini tidak mudah
menguap. Yang termasuk kelompok pemlastis
ini ialah trimetil trimelitat (TMTM); tri-(2etilheksil) trimelitat (TEHTM-MG); tri-(noktil,n-desil) trimelitat (ATM); tri-(heptil,nonil)
trimelitat (LTM); n-oktil trimelitat (OTM)
(Anonim, 2005).
Kelompok
pemlastis lainnya meliputi
pemlastis jenis maleat, benzoat, minyak nabati
terepoksidasi sulfonamida, fosfat, dan glikol
atau poliester. Pemlastis jenis maleat adalah
dibutil maleat (DBM); diisobutil maleat
(DIBM). Pemlastis jenis minyak nabati
terepoksidasi dapat berasal dari minyak bunga
matahari; minyak kedelai; minyak menhaden;
dan minyak beras. Pemlastis jenis sulfonamida,
meliputi isomer o-dan p- dari N-etiltoluena
sulfonamida; N-(2-hidroksipropil) benzena
sulfonamida (HP BSA); N-(n-butil) benzena
sulfonamida (BBSA-NBBS). Pemlastis jenis
glikol atau polieter, diantaranya tri(etilena
glikol) diheksanoat (3G6, 3GH); tetra(etilena

12

glikol) diheptanoat (4G7). Ada juga
pemlastis jenis polimer (Anonim, 2005).
Epoksidasi
Epoksidasi merupakan reaksi antara
asam peroksi organik dengan senyawa yang
berikatan rangkap untuk membentuk
senyawa oksirana (Wood & Termini, 1958).
Kirk & Othmer 1965 mengatakan bahwa
epoksidasi adalah reaksi pengubahan
senyawa takjenuh menjadi eter siklik. King
1949 mengatakan bahwa senyawa epoksi
atau oksirana merupakan produk autoksidasi
asam-asam lemak takjenuh atau minyak
mengerak (drying oil). Ketegangan cincin
dalam molekul membuatnya lebih reaktif
dibandingkan dengan eter lainnya. Reaksi
epoksidasi merupakan reaksi yang penting
dalam sintesis bahan organik, karena
epoksida yang terbentuk merupakan zat
antara yang dapat dikonversi menjadi
beraneka ragam produk, yang salah satunya
adalah pemlastis (Solomons 1980).
Epoksida adalah eter siklik dengan 3
buah cincin atom yang tidak dapat memiliki
ikatan sp3 sehingga sudut antar intinya tidak
mungkin sebesar 109º, sudut antar intinya
hanya 60º. Menurut Rios (2003) ada 4 cara
sintesis epoksida dari oleofin. Dua dari
empat cara tersebut yaitu epoksidasi dengan
asam perkarboksilat, dan epoksidasi dengan
peroksida
organik
dan
anorganik,
merupakan sintesis epoksida yang paling
bersih dan efisien (Rios. 2003)
Epoksidasi minyak nabati (EVO) secara
ekstensif digunakan oleh industri, yang
secara khusus digunakan sebagai alat
pemlastis dalam pembuatan polivinilklorida
(PVC). Cincin oksirana yang ada pada
molekul mampu memberikan kestabilan
termal dan cahaya terhadap polimer (Kirk
and Othmer 1984, diacu dalam Campanela
dan Baltanas 2005). Keuntungan dari EVO
ialah mampu menurunkan biaya produksi
dan memberikan mutu produk yang baik,
dan yang paling penting EVO merupakan
bahan baku yang terbarukan.
Epoksidasi minyak nabati dapat
dilakukan dengan menggunakan perasam
organik baik in situ, yaitu dengan
mereaksikan asam karboksilat dengan
hidrogen peroksida untuk membuat asam
perkarboksilat,
yang
nantinya
dapat
mendermakan atom oksigen pada ikatan
ganda pada rantai karbon asam lemak pada
minyak (Campanela dan Baltanas 2005).

BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam
penelitian ini adalah metil ester dari minyak
jarak pagar dengan biji jarak pagar yang berasal
dari Jember, H2SO4 pekat, metanol 10% (v/v),
HCl % (v/v), NaOH 0.5% (v/v), asam asetat
glasial, toluena, H2O2 35%, Ca(OH)2, NaHCO3.
Alat-alat yang digunakan adalah alat FTIR,
lempeng pemanas, oven, cetakan polimer,
autopipet, neraca analitik, komputer dengan
perangkat lunak Modde 5, dan alat-alat kaca.
Metode
Penelitian ini dilakukan dalam lima tahap
yaitu (1) penelitian pendahulan yang meliputi
penyiapan MEJP dan penentuan bilangan
peroksida, bilangan iodin dan bilangan
oksirannya (Jaya 2005), (2) sintesis pemlastis
MEJPE dari MEJP dan penentuan bilangan
peroksida, bilangan iodin dan bilangan oksirana
dari MEJPE tersebut, (3) pencampuran dengan
MEJPE dan optimalisasi pencampuran itu dari
parameter suhu, waktu, jenis PP, dan nisbah
antara pemlastis dan polimer. (4) pencirian sifat
mekanik pencampuran yang meliputi kuat tarik,
elastisitas, dan elongasi, serta uji FTIR terhadap
MEJP dan MEJPE, (5) analisis hasil uji sifat
mekanik dengan Modde 5 (Lampiran 1 dan 2).
Pembuatan Pemlastis MEJPE
Sebanyak 10 g MEJP dicampur dengan
0.84 g asam asetat glasial dan 2.5 g toluena
sebagai pelarut. Campuran ini dipanaskan pada
suhu 56 ºC (larutan 1). Sebanyak 5.78 g H2O2
35% dicampurkan dengan 0.055g katalis H2SO4
(pekat) (larutan 2). Larutan 2 ditambahkan tetes
demi tetes dengan corong pisah pada larutan
yang pertama (Gambar 3). Suhu dijaga konstan
suhu 56ºC dengan terus diaduk kuat, dan
direaksikan selama 24 jam. Larutan hasil
pencampuran kemudian dinetralkan dengan
NaHCO3 dan diukur pH-nya. Larutan hasil
netralisasi dipisahkan fase polar dan non polar
dengan corong pisah. Fase nonpolar diambil
dan dilakukan pengamatan lebih lanjut (Chou &
Lee 1997, Gan et al. 1992, Rangrajan & Harey
1995).
Pengamatan
dilakukan
dengan
menghitung bilangan iodin, bilangan peroksida,
dan bilangan oksirana dengan metode titrimetri,
dan analisis dengan FTIR

13

HASIL DAN PEMBAHASAN
Síntesis Metil Ester Jarak Pagar Epoksida
(Pemlastis)

Gambar 3 Alat sintesis epoksidasi MEJP.
Penyiapan Campuran PP dan MEJPE
Campuran PP dengan MEJPE disiapkan
dengan variasi nisbah polimer terhadap
MEJPE 100:1, dan 300:1, variasi suhu
pencampuran (165 dan 175 ºC), dan serta
variasi waktu pencampuran (10 dan 20
menit). Campuran yang diperoleh diuji sifat
mekaniknya (uji tarik, elastisitas, dan
elongasi). Hasil pengujian dioptimalisasi
menggunakan perangkat lunak Modde 5.
Pembuatan dan Pencirian Film PP
Larutan hasil pencampuran dicetak di
atas Teflón bulat berdiameter 24 cm. Setelah
itu diratakan dan didiamkan beberapa menit
sampai campuran tersebut bisa lepas dari
cetakan, kemudian campuran tersebut
dianalisis sifat fisiknya meliputi uji tarik
diantaranya kuat tarik, perpanjangan
(elongasi), dan elastisitas. Kuat tarik dan
elastisitas
contoh
dihitung
dengan
persamaan sebagai berikut:
Kuat tarik

=

X
Y × 0 . 3 cm

dengan
X = nilai yield (kg)
Y = Tebal dumbbell (cm)
Ultimate tensile strength =

C
D × 0 . 3 cm

dengan
C = nilai tensile (kg)
D = Tebal dumbbell (cm)
Elastisitas

=

( P1 − P0 ) x100 %
P0

dengan
P0 = panjang dumbbell awal
P1 = panjang dumbbell akhir

Metil ester jarak pagar epoksida (MEJPE)
terbentuk dari asam peroksiasetat, dengan asam
lemak takjenuh dari jarak pagar dan H2SO4
sebagai katalis. Cincin epoksida pada MEJPE
terbentuk
karena
asam
peroksiasetat
mendonorkan sebuah atom oksigen pada ikatan
rangkap dari minyak jarak. Mekanisme reaksi
pembentukan cincin epoksida diperlihatkan
pada Gambar 4.

Gambar 4 Mekanisme reaksi epoksidasi alkena
dengan asam perkarboksilat.
Terbentuknya cincin epoksida dari MEJP
dapat ditelusuri dengan membandingkan
bilangan iodin, bilangan oksirana, dan bilangan
peroksida pada Tabel 3 (Lampiran 3) serta
spektrum FTIR (Gambar 5) antara bahan awal
(MEJP) dengan produk (MEJPE). Bilangan
iodin MEJP adalah 98.6113 jauh lebih besar
daripada MEJPE yang hanya 8.0410. Hal ini
menunjukan bahwa ikatan rangkap MEJP telah
teradisi oleh atom oksigen menjadi ikatan
tunggal membentuk cincin oksirana.
Tabel 3 Nilai bilangan iodin oksirana, dan
peroksida MEJP dan MEJPE
Contoh
MEJP
MEJPE
Bilangan iodin
98.6113
8.0410
Bilangan
0.0104
4.0223
oksirana
Bilangan
7.3556
56.6384
peroksida
Terbentuknya cincin oksirana juga dapat
diperlihatkan dengan meningkatnya bilangan
oksirana MEJPE dibandingkan maupun MEJP
(data lengkap pada Lampiran 4). Oksigen yang
terdapat dalam sampel tidak semuanya
membentuk epoksida, akan tetapi sebagian
membentuk peroksida. Hal ini diduga bahwa
telah terjadi proses oksidasi oleh lingkungan
yang dibuktikan oleh bertambahnya bilangan
peroksida dari MEJP menjadi MEJPE
(Lampiran 5). Selain akibat oksidasi, proses
pembukaan cincin juga dapa mempengaruhi
kuantitas MEJPE yang dihasilkan. Faktor-faktor
yang dapat menyebabkan terbukanya cincin
epoksida

14

Tabel 4 Hasil analisis gugus fungsi dengan FTIR

Bilangan gelombang MEJP
(cm-1)

Bilangan gelombang
MEJPE (cm-1)

Gugus fungsi

725.2, 914.2, 1245.9

729, 879.5, 1245,9

uluran C-O

1361.7

1369.4

O-H tekuk
2

Bilangan gelombang
menurut pustaka
(Syringe. 2004)
750–840, 810–950,
1250
1330–1420

1600.8, 1654.8

1604.7

C=C Sp

1620–1680

1743.5

1739.7

C=O karbonil

1540–1820

2854.5, 2923.9, 3008.7

2854.5, 2927.7

uluran C-H

2840–3000

Gambar 5 Gabungan Spektrum FTIR MEJP (merah) dengan MEJPE (biru)
Antara lain pH, H2O, H2O2, dan CH3COOH
(Campanella & Baltanas 2005).
Spektrum FTIR MEJP relatif sama
dengan MEJPE (Gambar 5). Serapanserapan yang terdapat dalam spektrum
tersebut ditampilkan pada Tabel 4.
Perbedaan hanya terdapat pada perubahan
intensitas (% transmitan). Salah satunya
pada panjang gelombang 1654.8 cm-1 yang
merupakan serapan untuk vibrasi ulur gugus
C=C. Serapan ini hanya ada pada spektrum
FTIR untuk MEJP (Lampiran 7), dan tidak
terlihat pada spektrum MEJPE (Lampiran
8). Hal ini menunjukan bahwa asam
peroksiasetat telah mengadisi ikatan rangkap
yang ada pada MEJP. Dengan kata lain
proses epoksidasi telah terjadi.

Pencampuran PP dengan Pemlastis dan
Pencirianya
Campuran MEJPE dengan PP dibuat
dengan menggunakan empat varian, yaitu
waktu pencampuran, suhu, jenis PP yang
digunakan, dan nisbah PP terhadap MEJPE.
Keempat parameter tersebut akan dilihat
pengaruhnya terhadap kuat tarik, elongasi, dan
elastisitas.
Pada Tabel 5 (data lengkapnya di Lampiran
9) terlihat perbedaan nilai kuat tarik, elastisitas,
dan elongasi dari setiap variasi perlakuan. Hal
ini membuktikan bahwa penambahan pemlastis
sangat menpengaruhi kuat tarik, elastisitas dan
elongasi. Untuk memperkuat hal tersebut
keempat parameter (suhu, waktu, BM, dan
nisbah PP : MEJPE) dianalisis lebih lanjut
dengan Modde 5.

15

Tabel 5 Hasil uji tarik

Blangko A
A1
A2
A3
A4

Kuat
Tarik
(kg/cm2)
8.160548
5.380994
6.242736
6.228435
9.958825

60
60
50
68
92

1.6
1.6
1.5
1.68
1.92

Blangko B
B1
B2
B3
B4

13.10953
13.27984
13.26380
7.027889
7.586710

58
76
92
54
38

1.58
1.76
1.92
1.54
1.38

Contoh

Elastisitas Elongasi
(%) ((cm)

Keterangan:
A = PP dengan BM 30.000
B = PP dengan BM 60.000

Gambar 6 menunjukkan bahwa
koefisien persamaan yang terbentuk
terhadap sifat fisik produk yang diukur
memberikan respons positif terhadap
elongasi, kuat tarik, dan elastisitas terhadap
jenis PP, penambahan MEJPE, dan interaksi
dari keduanya. Bentuk yang searah dari
grafik batang tersebut menunjukkan bahwa
model statistik yang digunakan dalam
penelitian ini sesuai dengan hasil yang
diperoleh. Hal ini dapat dijelaskan dari
kurva dua dimensi pada Gambar 7–12
(kurva tiga dimensinya pada Lampiran 6).
Nilai R2 dan Q2 dari kuat tarik, elastisitas
dan elongasi terlihat pada Tabel 6. Dari tabel
tersebut dapat dilihat nilai R2 dari masingmasing respon kecil. Hal ini dapat
disebabkan oleh ketebalan produk yang
tidak sama atau pencampuran PP dan
MEJPE yang kurang homogen.
Tabel 6 Nilai R2 dan Q2 dari kuat tarik,
elastisitas dan elongasi
Respon
R2
Q2
Kuat tarik
0.351
0.198
Elastisitas
0.190
0.036
Elongasi
0.190
0.036
Keterangan:
R2
= Linieritas dari data ke model
Q2
= Linieritas dari model ke data

Elongasi

Kuat tarik

Elastisitas

Gambar 6 Kurva koefisien persamaan PP,
MEJP epoksida, dan interaksi
keduanya dengan sifat fisik yang
diukur yaitu elongasi, kuat tarik,
elastisitas, dan ketebalan.

Kuat Tarik , Elastisitas, dan Elongasi
Kuat tarik merupakan tekanan regangan
maksimum yang dapat diterima sampel.
Gambar 7 menunjukan kurva dua dimensi
pengaruh suhu dan nisbah PP–MEJPE pada BM
30.000 untuk waktu pencampuran (a) 10 menit
dan (b) 20 menit terhadap nilai kuat tarik.
Dengan waktu pencampuran 10 menit, kuat
tarik produk pada suhu pencampuran 165 ºC
sebesar 8.37 kg/cm2, dan pada suhu
pencampuran 175 ºC turun menjadi 5.85
kg/cm2. Demikian pula dengan waktu
pencampuran 20 menit, kuat tarik produk
menurun dari 7.69 menjadi 5.45 kg/cm2 ketika
suhu pencampuran dinaikan dari 165 ke 175 ºC,
penurunan kuat tarik dengan meningkatnya
suhu pencampuran juga terjadi pada PP dengan
BM 60.000 baik pada waktu pencampuran 10
menit (Gambar 8a) maupun 20 menit (Gambar
8b). Kuat tarik produk berturut- turut dari 11.81
menjadi 9.29 kg/cm2, dan dari 11.13 menjadi
8.89 kg/cm2 untuk kenaikan suhu pencampuran
yang sama. Penurunan kuat tarik terjadi karena
tingginya suhu dapat merusak ikatan antara
polimer (PP) dan pemlastisnya (MEJPE).

16

(a)

(b)

Gambar 7 Pengaruh Suhu dan Nisbah (PP: MEJPE) pada BM 30.000 terhadap kuat tarik dengan
waktu pencampuran (a) 10 menit, (b) 20 menit.

(a)

(b)

Gambar 8 Pengaruh Suhu dan Nisbah (PP: MEJPE) pada BM 60.000 terhadap kuat tarik
dengan waktu pencampuran (a) 10 menit, (b) 20 menit.
Nisbah
PP-MEJPE
berpengaruh
sebaliknya terhadap kuat tarik. Seperti
terlihat pada Gambar 7 dan 8, pada BM
30.000 dan 60.000 serta waktu pencampuran
10 menit dan 20 menit, kuat tarik produk
dengan bertambahnya PP. Hal ini terjadi
karena MEJPE dapat menurunkan gaya antar
molekul yang menyebabkan
polimer
menjadi tidak padat sehingga kuat tarik PP
akan menurun. Semakin banyak MEJPE
yang diberikan maka kuat tariknya semakin
kecil.
Lama waktu pencampuran juga
memengaruhi kuat tarik produk. Kuat tarik
produk pada BM 30.000 maupun 60.000
semakin kecil untuk waktu pencampuran
yang lebih lama. Nilainya berturut-turut
menurun dari 8.37–5.85 ke 7.69–5.45, dan
dari 11.81–9.29 ke 11.13–8.89 (Gambar 8
(a)→(b) ketika pencampuran diperlama dari

10 menjadi 20 menit. Semakin lama proses
pencampuran di suhu tinggi, kemungkinaan
putusnya ikatan MEJPE dengan PP akan
semakin besar.
Dengan membandingkan Gambar 7 dengan
8, juga diperoleh bahwa penggunaan PP dengan
BM 60.000 menghasilkan kuat tarik produk
yang lebih besar dibandingkan dengan produk
yang mengunakan PP dengan bobot molekul
30.000. Hal ini terjadi karena semakin besar
bobot molekul suatu polimer derajat
kristalinitasnya juga, semakin meningkat,
sehingga produk yang dihasilkan mempunyai
lebih mampu menahan beban daripada produk
yang bobot molekulnya lebih rendah pada saat
uji tarik (Stuart 2003).

17

Pengaruh suhu dan nisbah PP–MEJPE
terhadap elastisitas, yaitu
persen
penambahan panjang polimer sampai
polimer putus diperlihatkan pada Gambar 9
dan 10. Semakin tinggi suhu pencampuran
dan semakin rendah konsentr