Pengaruh dari bahan pengisi

dengan modulus tinggi, kekerasan tinggi dan ketahanan pakai dari vulkanisat. Struktur carbon black rendah memberikan panas yang rendah, regangan tinggi dan kekuatan sobek, ketahanan pembakaran yang bagus dan nilai ketegangan rendah Werner Hofmann,1989 2.4.Bahan Pengisi Penguat Carbon black dikenal sebagaibahan pengisi penguat untuk karet alam dan karet sintetik. Carbon black dihasilkan bernacam-macam type dari proses pembakaran yang tidak sempurna atau proses cracking dari gas alam atau hidrokarbon langsung. Sampai ditemukannya dari karet sintetik jenisnya adalah channel black, dikatakan demikian karena diperoleh dari nyala api pada saluran baja pendingin. Setelah beberapa tahun kemudian, furnace black ditemukan dan banyak digunakan karena butirannya lebih lebar dan lebih menguntungkan dari segi ekonomi dimana diperoleh hasil yang lebih baik dari hidrokarbon yang berkualitas. Thermal black juga salah satu jenis bahan pengisi yang digunakan untuk compound yang lunak dan diguanakn sebagai aplikasi, misalnya seperti untuk pipa bagian dalam dari karet alam yang memberikan ketahanan terhadap sobekan. A.T.Mc Ptterson, 1956

2.5. Pengaruh dari bahan pengisi

Istilah pengisi mengacu pada zat aditif yang padat yang disatukan dalam matriks plastik. Pengisi secara umum adalah material anorganik dan dapat digolongkan menurut pengaruhnya pada sifat mekanis dari suatu campuran. Bahan pengisi ditambahkan terutama untuk mengurangi biaya dari compound, dimana ketahanan pengisi ditambahkan untuk mempengaruhi sifat mekanis seperti modulus attau kekuatan tarik. Bahan pengisi penguat akan meningkatkan regangan, Universitas Sumatera Utara meningkatkan temperatur panas, mengurangi penyusutan, meningkatkan modulus. Bahan pengisi penguat memperbaiki beberapa sifat mekanis. Dalam beberapa hal, suatu ikatan kimia dibentuk antara pengisi dan polimer, didalam hal lain volume pengisi mempengaruhi sifat-sifat dari termoplastik. Sebagai hasilnya, sifat pada permukaan dan interaksi antara pengisi dan termoplastik mempunyai arti yang penting. Suatu bagian dari sifat pengisi meliputi perlakuan. Yang terdiri dari bentuk partikel, ukuran partikel, dan distribusi dari ukuran dan kimia permukaan dari suatu partikel. Secara umum, semakin kecil partikel, semakin besar peningkatan dari sifat mekanis, seperti kekuatan tarik. Partikel yang lebih besar dapat memberikan sifat reduksi yang dibandingkan ketermoplastik murni. Partikel bentuk dapat juga mempengaruhi sifat. Sebagai contoh seperti partikel yang berserat mungkin diorentasikan selama pengolahan. Ilmu kimia permukaan dari partikel adalah penting untuk di interaksikan dengan polimer dan untuk memungkinkan interfasila adhesi yang baik. Ilmu tersebut penting untuk permukaan partikel polimer basah dan mempunyai interfasial yangbaik yang mengikat untuk memperoleh hasil yang lebih baik. Carbon black digunakan sebagai suatu pengisi utama pada industri karet, tetapi carbon black dapat juga ditemukan pada aplikasi konduktivitas thermoplastik, perlindungan terhadap UV, dan sebagai pigmen. Charles A.Harper,2002. 2.5.1.Pengaruh Ukuran dan Struktur Bahan Pengisi Bahan pengisi diigunakan untuk meningkatkan sifat fisik, memperbaiki karakteristik pengolahan tertentu dan menghemat biaya. Bahan pengisi penguat dapat meningkatkan kekerasan, kuat tarik modulus, kuat sobek dan ketahanan kikis suatu compound, biasanya carbon black dan pigmen mineral yang berukuran partikel kecil. Universitas Sumatera Utara Pemilihan bahan pengisi merupakan tahap ketiga yang peting dalam penyusunan kompon setelah karet dan sistem vulkanisasi. Bahan pengisi penguat sangat berpengaruh terhadap sifat fisik barang jadi karet dan pengolahannya. Ukuran partikel dan struktur carbon black sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat fisik dan pengolahan compound. ISAF adalah kode untuk jenis carbon black N-220, HAF adalah kode untuk jenis carbon black N-330, FEF adalah kode untuk jenis carbon black N-550, SRF-LM adalah kode untuk jenis carbon black N-990. Derajat penguatan meningkat dengan makin mengecilnya ukuran. Makin halus ukuran bahan pengisi makin besar energi yang diperlukan untuk mendispersikannya ke dalam karet, maka makin sukar diolah. Ukuran partikel bahan pengisi memegang peranan yang penting pada kuat tarik compound. Carbon black dengan ukuran partikel kecil memberikan kuat tarik tertinggi pada penambahan optimum. Carbon black juga dapat mengaktifkan vulkanisasi. Modulus merupakan fungsi utama dari ukuran, struktur dan banyaknya penambahan carbon black. Makin meningkat struktur carbon black makin tinggi modulus dan akan meningkat lagi jika pemakaian carbon black bertambah. Perpanjangan putus mirip modulus, merupakan fugsi dari struktur carbon back, tetapi struktur yang makin tinggi memberikan perpanjangan putus yang rendah. Makin banyak carbon black struktur tinggi yang ditambahkan, perpanjangan putus semakin menurun. Compound yang mengandung carbon black berukuran partikel besar seperti thermal black MT mempunyai perpanjangan putusyang terbaik dan tidak dipengaruhi oleh meningkatnya penambahan. Viskositas mooney compound untuk semua jenis karet bergantung terutama pada struktur dan banyaknya penambahan carbon black, tetapi meningkatnya penambahan MT black tidak dipengaruhi Universitas Sumatera Utara viskositas mooney. Ukuran partikel yang besar meningkatkan scorch, sedang struktur tinggi dan ukuran partikel yang kecil menurunkan ketahanan scorch Dr.Suharto H.,1993.

2.8.2. Pengaruh Bahan Pengisi Pada Sifat Mekanis

Hal yang paling penting diteknologi karet untuk memodifikasi sifat mekanis dari suatu compound karet dengan penambahan dari bermacam-macam partikel pengisi carbon black dengan modifikasi yang berbeda. Suatu perbandingan dari pengaruh dari enam pengisi yang berbeda pada sifat tarikan dari karet alam dan data yang sama untuk GR-S. Channel Black memberikan kekauan dan kekuatan yang besar,pengaruh lebih banyak ditemukan pada compound GR-S dari pada karet alam. Perbedaan pada ketahanan terhadap abrasi lebih besar ditemukan pada sifat kekuatan. Bahan pengisi dibandingkan atas dasar volume yang sama per 100 volume dari karet. Dengan meningkatnya ukuran pemngisi yang diberikan, sifat yang selalu ditunjukkan menjadi maksimum atau berkurang. Misalnya, tanpa pengisi compound GR-S mempunyai kekuatan tarik hanya 275 psi. Pada volume 14 dari cahnnel balck per 100 volume dari karet, kenaikan kekuatan menjadi 1,90 psi. Pada volume 28 menjadi 3,010 psi, tetapi pada volume 56 turun menjadi 2,920 psi. Perpanjangan yang terakhir, pada sisi lain, menjangkau nilai maksimum pada volume 14. Pengisi yang berbeda mempengaruhi kekrasan darikaret dengan kekerasan yang sama telah dimodifikasi siofatregangannya. Seperti pada compound karet alam tanpa pengisi mempunyai kekrasan 39 pada skala Shore durometer. Ketika channel black ditambahkan menjadi 23 volume per 100 volume dari rubber, kekerasannya menjadi 56. Volume yang sama dari Zinc Oxide kenaikan kekerasan menjadi hanya Universitas Sumatera Utara 56, dengan tanah liat kekerasannya menjadi 54, dengan kapur halus kekerasannya 51, dan dengan thermal black kekrasannya 50. Nilai-nilai dari kekerasan diperoleh dari campuran getah yang murni dapat diperoleh dengan menambahkan pelunak atau plasticier seperti minyak petroleum atau lilin,atau suatu ester seperti butyl phthalate A.T.Mc Ptterson.,1956. 2.9.Ketahanan Compound Terhadap Abrasi Abrasi pada umunya suatu hal yang dihubungkan dengan pergesekan dari dua permukaan, seperti pada ban, tumbukan atau pemotongan jenis dari abrasi adalah hal yang penting di dalam banyak aplikasi dari karet. Carbon black adalah pengisi yang efektif untuk ditambahkan pertama kali untuk ketahanan terhadap abrasi. Dengan menggunakan carbon black, melalui jarak yang bermil-mil telah meningkat dari kira-kira 5.000 sampai 80.000 mil pada tahun 1912 menjadi 30.000 sampai 40.000 mil pada saat sekarang, walaupun ada pengurangan di dalam lingkar di dalam ban roda dan peningkatan yang besar pada kecepatan. Ketahanan terhadap abrasi dihubungkan dengan ketahanan terhadap sobekan, Ketika carbon black ditambahkan pada karet, ketahanan sobek menjadi meningkat, dan karakter dari permukaan koyak menjadi karakteristik yang tidak beraturan dan banyak teknologi karet lebih baik daripada mengira compound dengan cara manual atau tes mengoyak dengan tangan daripada mesin. Pada partiekl compound GR-S, volume 28 dari channel black per 100 dari karet naik terhadap ketahanan sobek dari 27 lb per inci ketebalan menjadi 265 lb per inci A.T.Mc Ptterson.,1956. Universitas Sumatera Utara

BAB 3 METODE PEMBAHASAN

3.1. Alat-alat

1. Ball cutting 2. Mix Mill 3. Hand Press 4. Gunting 5. Penapulpen 6. Alat uji hardness hardnesstester 3.2.Bahan-Bahan 1. RSS-III Ribbed Smoked Sheet 2. Carbon Black 3. SBR 1502 Styrene Butadine Rubber 4. MINAREX-B 5. Zink Oksida 6. Asam Stearat 7. Flextol-H 8. TMTD Tetrmetiltiuram disulfida 9. Sulfur 10. CBS N-Cyclohexyl1-2-benzothiazylsulfenamide Universitas Sumatera Utara