Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

PEMANFAATAN LIMBAH PLASTIK POLIETILENA (PE) SEBAGAI MATRIKS KOMPOSIT DENGAN BAHAN PENGUAT SERAT KACA

SKRIPSI

OLEH :

KIKI ANGREINI SIAGIAN 040802027

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2009

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

PEMANFAATAN LIMBAH PLASTIK POLIETILENA (PE) SEBAGAI MATRIKS KOMPOSIT DENGAN BAHAN PENGUAT SERAT KACA

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

OLEH :

KIKI ANGREINI SIAGIAN 040802027

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2009

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

PERSETUJUAN

Judul : PEMANFAATAN LIMBAH PLASTIK

POLIETILENA (PE) SEBAGAI

MATRIKS KOMPOSIT DENGAN BAHAN PENGUAT SERAT KACA

Kategori : SKRIPSI

Nama : KIKI ANGREINI SIAGIAN

NIM : 040802027

Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di

Medan, Juli 2009 Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Prof. Basuki Wirjosentono.MS.Ph.D Drs. Darwin Yunus Nasution, MS

NIP. 130 809 725 NIP. 130 936 280

Diketahui/Disetujui oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

DR. Rumondang Bulan Nst. MS NIP. 131459466

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

PERNYATAAN

PEMANFAATAN LIMBAH PLASTIK POLIETILENA (PE) SEBAGAI MATRIKS KOMPOSIT DENGAN BAHAN PENGUAT SERAT KACA

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2009

KIKI ANGREINI SIAGIAN 040802027

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

PENGHARGAAN

Syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT yang telah memberikan nikmat, rahmat dan hidayah serta kemampuan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini, yang berjudul “PEMANFAATAN LIMBAH PLASTIK POLIETILENA(PE) SEBAGAI MATRIKS KOMPOSIT DENGAN BAHAN PENGUAT SERAT KACA” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana sains di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara.

Terima kasih, penghargaan, dan penghormatan yang teramat dalam kepada Ayahanda tercinta Alm. Sy. Muzukasi Siagian dan Ibunda terbaik dan tercinta Sahara Pulungan, serta kepada kakanda Adelyanti Siagian dan Lina Marlina Siagian,SSi., kepada abang Andika Pangundian Siagian dan Budi Partisan Siagian, kepada abang iparku Firman H, kepada kakak iparku Euis dan Nenni H., kepada tanteku Alm.Masnur Pulungan, kepada adikku Novriyanti Nasution dan Gustika Evawani Nasution, kepada keponakanku Fikri, Amel, Zahra, Nisa, dan Naswa, beserta seluruh keluarga tercinta sebagai sumber cinta, motivasi dan kasih sayang terbesar bagi penulis.

Terima kasih yang sebesar-besarnya juga penulis sampaikan kepada Bapak Drs. Darwin Yunus Nasution, MS dan Bapak Profesor Basuki Wirjosentono, MS. Ph.D sebagai Dosen pembimbing I dan Dosen pembimbing II yang telah memberikan arahan kepada penulis sampai selesainya penulisan skripsi ini. Kepada Ibu Dra.Emma Zaidar, MSi selaku dosen wali, kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan MS dan Bapak Drs. Firman Sebayang MSi selaku ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU, kepada Bapak/Ibu Staf Laboratorium Kimia Fisika dan Kimia Polimer, kepada seluruh Bapak/Ibu Staf Pengajar Departemen Kimia, serta seluruh staf pegawai Departemen Kimia.

Kepada sahabat dan rekan-rekanku di Lab Kimia Fisika/Polimer : Fendi, Sari, Tarra, Sri, dan Fadli atas perhatian, bantuan, dukungan, dan motivasi yang diberikan pada penulis, kepada Bang Pujo, Kak Ria, Kak Yana dan Kak Lili, kepada adik-adik di Lab Kimia Fisika/Polimer : Rina, Rahma, Mega, Misbah, Ami, Juki, Reni, Adi dan Nia atas kebersamaannya, penulis mengucapkan terima kasih. Juga kepada Kak Mas dan Bang Edi selaku staf Lab Kimia Fisika/Polimer yang telah memberikan banyak bantuan dan dorongan,penulis mengucapkan banyak terima kasih. Kepada teman-teman stambuk 2004 : Atun, Yeni, Pipit, Yusbarina, Raskita, Melva, Ester, Refa, Eve, Jasmer, Hisar, Dinand, Jhon, Ina, Mona, Iva, Wilda, Aisyah, Mangisi, Vera, Rosida, Desy, Marisi, Daus, Wespan, Malau, Hajrul, Kardianto, Andri, Yohanna, Julia, doly, ika, Desmi, Ridwan. Kepada sahabat-sahabatku : Awan, Hardi, Masro, Ilfah dan Cici, penulis mengucapkan banyak terima kasih. Kepada teman-teman inde-kost khususnya Aand, Ami dan k’Dwi, penulis juga mengucapkan banyak terima kasih. Serta kepada semua pihak yang terlibat langsung maupun tidak langsung sehingga skripsi ini selesai dan kepada semua sahabat dan rekan yang tidak dapat disebutkan satu-persatu, penulis mengucapkan banyak terima kasih.

Penulis menyadari dengan kemampuan dan pemahaman terhadap pengetahuan yang dimiliki,skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis mengharapkan masukan dan saran agar penulis dapat berbuat lebih baik lagi. Harapan penulis semoga skripsi ini bisa bermanfaat bagi semua pihak.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pembuatan komposit dari limbah plastik jenis polietilena (PE) dengan menggunakan bahan penguat serat kaca. Dalam penelitian ini variasi perbandingan komposisi (b/b) limbah plastik PE : serat kaca adalah (90:10), (80:20), (70:30), (60:40), dan (50:50) (%). Pencampuran dilakukan secara manual, campuran yang dihasilkan dikempa dengan alat kempa. Untuk mengetahui perbandingan optimum dari limbah plastik PE dengan serat kaca, komposit yang dihasilkan dianalisis dengan uji kuat tarik dan kemuluran. Diperoleh hasil maksimum pada perbandingan (60:40) yaitu kekuatan tarik sebesar 2.48 Kgf/mm2 dan kemuluran sebesar 56.60 %. Dari perbandingan optimum ini, campuran limbah plastik PE dan serat kaca ditambahkan xilena sebagai bahan pembasah dengan variasi konsentrasi 5 %, 10%, 15%, 20% dan 25%. Komposit yang dihasilkan ini kemudian dianalisis dengan uji kuat tarik dan kemuluran, analisis termal dengan DTA dan analisis permukaan dengan SEM. Pada analisis kuat tarik dan kemuluran, diperoleh hasil yang maksimum pada konsentrasi xilena 20 %, yaitu untuk kekuatan tarik sebesar 3.82 Kgf/mm2 dan kemuluran sebesar 58.78 %. Dari hasil analisis termal dengan DTA diperoleh bahwa penambahan serat kaca dan xilena dapat meningkatkan daya ketahanan termal komposit. Dari hasil analisis permukaan dengan SEM menunjukkan perubahan dari permukaan sebelum dan sesudah penambahan xilena, dengan penambahan xilena permukaan terlihat lebih halus dan tidak terdapat gumpalan seperti pada permukaan spesimen sebelum penambahan xilena.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

THE USAGE OF POLYETHYLENE PLASTIC WASTE AS COMPOSITE MATRIX WITH FIBER GLASS AS REINFORCEMENT AGENT

ABSTRACT

The research has been carried out about making composite from polyethylene (PE) plastic waste and fiber glass as reinforcement agent. In this research, the various of weight ratio (w/w) of PE waste and fiber glass were (90:10), (80:20), (70:30), (60:40) and (50:50) (%). The mixing was done manually, then the mixture was pressed by hot-press. To know the optimum ratio of PE waste and fiber glass, the composite was analyzed by pulling strength and elongation analysis. The maximum was achieved for ratio (60:40) with a tensile strength 2.48 Kgf/mm2 and elongation 56.6 %. Then, this optimum ratio of PE waste and fiber glass added with xylene as wetting agent with the variation of concentration 5%, 10%, 15%, 20% and 25%. The composite that produced then analized by pulling strength and elongation analysis, thermal analysis with DTA and surface analysis with SEM. The maximum of pulling strength and elongation analysis was achieved for adding xylene 20% with tensile strength 3.82 Kgf/mm2 and elongation 58.78%. from the result of thermal analysis with DTA, showed that the added of fiber glass and xylene increasing the conductivity thermal of composite. From the result of surface analysis with SEM, showed the changed of the specimen’s surface before and after the added of xylene, by the added of xylene the surface become smoother then before the added of xylene.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak v

Abstract vi

Daftar Isi vii

Daftar Tabel x

Daftar Gambar xi

Daftar Lampiran xii

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Permasalahan 3

1.3. Pembatasan Masalah 3

1.4. Tujuan Penelitian 3

1.5. Manfaat Penelitian 4

1.6. Metodologi Penelitian 4

1.7. Lokasi Penelitian 5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 6

2.1. Komposit 6

2.2. Bahan Pengisi 8

2.2.1 Serat Kaca 9

2.3. Plastik 10

2.3.1. Termoplastik 10

2.3.2. Polietilena (PE) 11

2.4. Pengujian Kekuatan Tarik dan Kemuluran 12

2.5. Analisis Spektroskopi Infra Merah (FT-IR) 13

2.7. Analisis Termal Diferensial (DTA) 15

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

BAB 3 BAHAN DAN METODE PENELITIAN 17

3.1. Bahan-bahan yang digunakan 17

3.2. Alat-alat yang digunakan 17

3.3. Metode Penelitian 18

3.3.1. Pengambilan Sampel 18

3.3.2. Parameter Penelitian 18

3.3.3. Identifikasi Sampel Limbah Plastik 18

3.3.4. Preparasi Sampel 18

3.3.4.1. Penyiapan Limbah Plastik PE 18

3.3.4.2. Penyiapan Serat Kaca 19

3.3.5. Pembuatan Campuran 19

3.3.5.1. Pencampuran Limbah Plastik PE-Serat Kaca

Tanpa Xilena 19

3.3.5.2. Pencampuran Limbah Plastik PE-Serat Kaca

dengan Xilena 19

3.3.6. Pembuatan Film Spesimen 19

3.3.7. Penyediaan Spesimen dan Karakterisasi Hasil Spesimen 19 3.3.7.1. Analisis Kekuatan Tarik dan Kemuluran 19 3.3.7.2. Analisis Sifat Termal dengan Metode Analisis Termal Diferensial (DTA) 20 3.3.7.3. Analisis Gugus Fungsi dengan Spektroskopi

Infra Merah (FT-IR) 20 3.3.7.4. Analisis Permukaan dengan Skanning Elektron Mikroskopi (SEM) 21

3.4. Analisis Data 22

3.5. Bagan Pengambilan Data 23

3.5.1. Pembuatan Komposit dari Matriks Limbah Plastik PE

dan Bahan Penguat Serat Kaca dengan Variasi Perbandingan Komposisi (b/b) (90:10), (80:20) , (70:30) , (60:40)

dan (50:50) (%) Tanpa Penambahan Bahan

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

3.5.2. Pembuatan Komposit dari Perbandingan Komposisi Optimal Matriks Limbah Plastik PE dan Bahan Penguat Serat Kaca dengan Penambahan Bahan Pembasah Xilena dengan Variasi Konsentrasi 5%, 10%, 15%, 20% dan 25%. 24

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 25

4.1. Pengujian Sifat Mekanik Komposit dengan Variasi Perbandingan Komposisi Matriks Limbah Plastik PE dan Bahan Penguat Serat

Kaca Tanpa Penambahan Bahan Pembasah Xilena 25

4.2. Pengujian Sifat Mekanik Komposit dari Perbandingan Optimal Matriks Limbah Plastik PE dan Bahan Penguat Serat Kaca dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Bahan Pembasah Xilena 26

4.3. Analisis Termal dengan Menggunakan Analisis Termal

Deferensial (DTA) 26

4.4. Analisis Skanning Elektron Mikroskopi (SEM) 28

4.5. Analisis Spektrum Infra Merah (FT-IR) 29

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 30

5.1 Kesimpulan 30

5.2 Saran 30

DAFTAR PUSTAKA 31

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Pengelompokan Bahan Pengisi 8 Tabel 2.2. Komposisi kaca yang biasa digunakan untuk produksi serat 10

Tabel 3.1 Bahan-bahan Penelitian 17

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Polimerisasi Etilena 12

Gambar 3.1 Bentuk Spesimen Uji Tarik dan Kemuluran

ASTM D-638-72-Tipe IV 20

Gambar 4.1 Foto SEM Komposit PE dan Serat Kaca Tanpa Penambahan Xilena 27 Gambar 4.2 Foto SEM Komposit PE dan Serat Kaca dengan Penambahan Xilena 28

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1.a Tabel 1. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik ( t) dan

Kemuluran ( ) Komposit dengan Variasi Perbandingan

Komposisi PE dan Serat Kaca Tanpa Penambahan Xilena 34 Lampiran 1.b Tabel 2. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik ( t) dan

Kemuluran ( ) Komposit dari Perbandingan Optimal Matriks PE

dan Serat Kaca dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Xilena 34 Lampiran 2.a. Termogram Analisis DTA Limbah Plastik Polietilena (PE) 35

Lampiran 2.b. Termogram Analisis DTA Komposit Limbah Plastik PE dan Serat Kaca Tanpa Penambahan Xilena 36 Lampiran 2.c. Termogram Analisis DTA Komposit Limbah Plastik PE dan Serat Kaca dengan Penambahan Xilena 37 Lampiran 3.a. Spektrum FT-IR Polietilena Komersil 38 Lampiran 3.b. Spektrum FT-IR Limbah Plastik 39

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Polietilena adalah salah satu polimer terbesar penggunaannya dan produksinya pertahun. Berdasarkan data Biro Pusat Statistik (BPS) diketahui bahwa penggunaan polietilena di Indonesia adalah sebesar 1.528.623 ton pada tahun 2004 dengan perkiraan laju pertumbuhan 7% sampai 9% pertahun.

Masalah yang ditimbulkan plastik bekas (jenis polietilena) terutama yang berbentuk kemasan kantong plastik disebabkan karena sifatnya yang sangat sukar terurai dalam tanah, sehingga dapat mencemari lingkungan

(http://www.chem-is-try.org/?sect=artikel&ext=89).

Salah satu penanganan plastik bekas adalah dengan cara daur ulang, namun mutunya tidak sebaik olahan plastik segar. Cara lainnya yaitu dengan cara memodifikasinya menjadi suatu material baru dengan penambahan bahan pengisi ataupun penguat untuk meningkatkan mutu dan kegunaannya.

Material inilah yang disebut material komposit. Material komposit terdiri lebih dari satu tipe material dan dirancang untuk mendapatkan kombinasi karakteristik terbaik dari setiap komponen penyusunnya

(http://www.forumsains.com/teknologi_material_komposit).

Pada plastik berpenguat serat, serat dan plastik dengan beberapa sifat fisik dan mekanik yang bagus, digabung untuk menghasilkan suatu material yang memiliki sifat baru dan unggul. Serat biasanya memiliki kekuatan dan modulus yang sangat tinggi, tetapi biasanya sangat gampang rusak. Plastik mungkin rapuh, tapi biasanya memiliki ketahanan kimia yang cukup tinggi. Dengan menggabungkan serat dan plastik, maka

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

akan dihasilkan suatu material yang memiliki kekuatan dan kekakuan seperti serat dan ketahanan kimia yang seperti plastik (Hull, D., 1988).

Akan tetapi, pencampuran antara plastik dengan bahan pengisi atau bahan penguatnya ini tidak bercampur secara homogen, sehingga menghasilkan campuran yang tidak kompatibel. Peningkatan kompatibilitas campuran ini dapat dilakukan dengan penambahan bahan pendispersi yang berfungsi sebagai pelunak dan pembasah pada matriks polimer (Wirjosentono, B., 1995).

Serat kaca banyak digunakan sebagai bahan penguat untuk banyak produk plastik; material komposit yang dihasilkan dikenal sebagai plastik diperkuat gelas (glass-reinforced plastic, GRP). Komposit plastik diperkuat gelas ini banyak digunakan pada industri penerbangan, seperti pada sayap pesawat terbang, badan pesawat terbang, pada industri perabotan, seperti : pembuatan rumah, kursi, meja, dan

lain-lain

Penambahan serat kaca yang memiliki kekakuan dan kekuatan yang tinggi pada matriks polietilena akan mengakibatkan peningkatan dari kekuatan tarik dan modulus elastisitasnya (Akutin, M.S, Et all, 1972).

Hasil penelitian oleh Tarra (2009) yang menggunakan serat kaca berupa serat pendek untuk memperkuat plastik jenis Polietilena Tereftalat (PET) dengan penambahan bahan pembasah orto klorofenol dapat meningkatkan adhesi antara permukaan matriks PET dengan permukaan serat kaca.

Berdasarkan uraian diatas maka peneliti mencoba memanfaatkan limbah plastik polietilena sebagai matriks komposit dengan bahan penguat serat kaca serta penambahan bahan pembasah xilena yang berperan meningkatkan gaya adhesi dan interaksi fisik antara matriks PE dan bahan penguat serat kaca, yang diharapkan dapat digunakan untuk menghasilkan komposit yang memiliki sifat fisik dan mekanis yang baik serta dapat mengurangi pencemaran lingkungan.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

1.2 Permasalahan

1. Apakah limbah plastik polietilena (PE) dapat digunakan sebagai matriks komposit dengan bahan penguat serat kaca?

2. Bagaimanakah pengaruh komposisi serat kaca terhadap sifat mekanis dari komposit yang dihasilkan?

3. Bagaimanakah pengaruh penambahan bahan pembasah xilena terhadap sifat mekanis dan fisik komposit limbah plastik PE dengan bahan penguat serat kaca?

1.3 Pembatasan Masalah

1. Limbah plastik yang digunakan adalah limbah plastik polietilena (PE) dari kantong plastik bening.

2. Parameter yang diamati dari komposit yang dihasilkan meliputi sifat mekanik yaitu analisis kuat tarik dan kemuluran, gugus fungsi diamati dengan analisis spektroskopi infra merah (FT-IR), ketahanan termal dengan menggunakan analisis termal diferensial (DTA), dan analisis permukaan dengan menggunakan alat skanning elektron mikroskopi (SEM).

1.4 Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui apakah limbah plastik PE dapat digunakan sebagai matriks dalam pembuatan komposit.

2. Untuk mengetahui pengaruh dari komposisi serat kaca sebagai bahan penguat terhadap sifat mekanis dari komposit yang dihasilkan.

3. Untuk mengetahui pengaruh dari penambahan bahan pembasah xilena

terhadap sifat mekanis dan fisik dari komposit limbah plastik PE dengan bahan penguat serat kaca.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun hasil penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan suatu komposit dari matriks limbah plastik polietilena (PE) dengan bahan penguat serat kaca yang memiliki sifat fisik dan mekanis yang lebih baik serta dapat menghasilkan suatu bahan baku plastik yang mempunyai nilai tambah yang digunakan dalam bidang industri.

1.6 Metodologi Penelitian

Penelitian ini merupakan eksperimen laboratorium. Pembuatan komposit berupa film tipis dengan ketebalan 2 mm berdasarkan ASTM D-638-72-tipe IV dengan variasi komposisi limbah plastik PE : kaca serat (b/b) yaitu (90:10), (80:20), (70:30), (60:40), (50:50) (%) dan variasi konsentrasi xilena dalam n-heksana sebagai bahan pembasah yaitu 5%, 10%, 15%, 20%, 25% yang dilakukan dengan suhu penekanan 140oC.

Pengambilan data dari komposit tersebut meliput i:

1. Data pengukuran nilai kekuatan tarik ( t) dan kemuluran ( ) diperoleh dengan menggunakan seperangkat alat uji kuat tarik dan kemuluran.

2. Data analisis gugus fungsi diperoleh dengan menggunakan Fourier Transform Infrared (FT-IR).

3. Data analisis ketahanan termal diperoleh dengan menggunakan Differential Thermal Analysis (DTA).

4. Data analisis permukaan dengan menggunakan alat Scanning Electron Microscopy (SEM).

Adapun variabel-variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Kaca (b/b), yaitu (90:10), (80:20), (70:30), (60:40), (50:50) (%).

- Variasi konsentrasi xilena : 5%, 10%,15%, 20% dan 25% - Variabel tetap : - Suhu penekanan : 140oC

- Waktu penekanan : 20 menit

- Varabel terikat : - Kuat tarik dan kemuluran - Ketahanan termal

- morfologi permuka an

1.7 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di laboratorium Kimia Fisika, laboratorium Kimia Polimer, laboratorium Penelitian Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara dan laboratorium Skanning Elektron Mikroskopi PTKI-Medan, serta laboratorium Bea Cukai Belawan.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Komposit

Tidak ada pengertian yang pasti tentang material komposit, tetapi dari banyak studi yang dilakukan, memberikan beberapa indikasi untuk menjelaskan tentang pengertiannyanya. Ada tiga hal penting yang termasuk dalam pengertian komposit untuk penggunaannya dalam berbagai aplikasi.

(i) Bahan ini terdiri dari dua atau lebih material yang berbeda sifat fisik dan mekanisnya.

(ii) Komposit ini dapat dibuat dengan mencampurkan material-material berbeda sifat ini dalam berbagai cara dimana pemasukan dari satu material ke dalam material lainnya dilakukan dengan suatu cara terkontrol untuk memperoleh sifat yang optimum.

(iii) Sifat-sifatnya unggul, dan cukup unik jika ditinjau dari beberapa hal, dibandingkan dengan sifat dari komponen penyusunnya

(Hull, D.,1998).

Unsur penyusun suatu bahan komposit terdiri atas matriks dan penguat (reinforcement). Bagian dominan yang mengisi komposit disebut dengan matriks sedangkan bagian yang tidak dominan disebut penguat (Humaidi, 1998).

Pada dasarnya komposit dapat didefenisikan sebagai campuran makroskopik dari serat dan matriks. Serat umumnya jauh lebih kuat dari matriks dan berfungsi memberikan kekuatan tarik. Sedangkan matriks berfungsi untuk melindungi serat dari

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

efek lingkungan dan kerusakan akibat benturan. Teknologi komposit saat ini telah banyak menggunakan karbon murni sebagai serat. Serat karbon memiliki kekuatan yang jauh lebih baik jika dibandingkan serat kaca tapi biaya produksinya juga lebih mahal. Komposit dari serat karbon juga memiliki sifat ringan dan juga kuat. Komposit ini juga banyak digunakan untuk struktur pesawat terbang, alat-alat olahraga, dan terus meningkat digunakan sebagai pengganti tulang yang rusak.

Secara umum ada tiga efek kombinasi yang ditawarkan oleh komposit yang berbeda dari penyusunnya, yaitu :

1. Penambahan, menghasilkan komposit dengan seluruh sifat-sifat penyusunnya. 2. Komplementasi, dimana tiap penyusun akan saling menutupi sifat satu sama

lain dengan cara menyumbangkan sifat-sifat yang berbeda dan terpisah.

3. Interaksi yang terjadi apabila sifat dari penyusun terikat dengan sifat penyusun lainnya (Scwartz, 1984).

Ciri bahan komposit ialah energi retakan besar, mudah dibuat dari berbagai zat penguat dan matriks, sifat-sifatnya pun beraneka ragam, yaitu :

1. Kekuatannya dapat jauh lebih besar daripada bahan kontruksi biasa. 2. Dapat dibuat sangat tegar (kaku) daripada bahan kontruksi lain. 3. Rapatannya rendah (ringan).

4. Kekuatan besar, termasuk pada suhu tinggi. 5. Ketahanan oksidasi serta korosinya memuaskan. 6. Muaian termal rendah dan dapat dikontrol baik.

7. waktu (usia) patah-tegangan lebih baik daripada kebanyakan logam. 8. Sifat produk dapat diatur terlebih dulu, disesuaikan dengan penerapannya. 9. Daya hantar termal dan listrik dapat diatur.

10.Pabrikasi komponen berukuran besar lebih mudah dan murah daripada logam biasa (Feldman, D., et al, 1995).

Secara umum, sifat-sifat komposit ditentukan oleh : 1. Sifat-sifat serat

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

2. Sifat-sifat resin

3. Rasio serat terhadap resin dalam komposit 4. Geometri dan orientasi serat pada komposit

Pada plastik berpenguat serat, serat dan plastik dengan beberapa sifat fisik dan mekanik yang bagus, digabung untuk menghasilkan suatu material yang memiliki sifat baru dan unggul. Serat biasanya memiliki kekuatan dan modulus yang sangat tinggi, tetapi biasanya sangat gampang rusak. Plastik mungkin rapuh, tapi biasanya memiliki ketahanan kimia yang cukup tinggi. Dengan menggabungkan serat dan plastik, maka akan dihasilkan suatu material yang memiliki kekuatan dan kekakuan seperti serat dan ketahanan kimia yang seperti plastik (Hull, D., 1988).

2.2. Bahan Pengisi

Bahan pengisi adalah bahan yang digunakan untuk ditambahkan pada bahan polimer untuk meningkatkan sifat-sifatnya dan kemampuan pemrosesan atau untuk mengurangi biaya. Bahan pengisi haruslah inert artinya bahan tersebut tidak bereaksi dengan fase matriks (plastik) campuran fisik, sering dilakukan antara resin termoplastik/karet atau termoplastik/filler (Oliver,H.A.T., 1994).

Penggunaan bahan pengisi secara luas dapat menghasilkan perubahan berikut dalam sifat-sifat termoplastik suatu matrik polimer.

1. bertambahnya densitas

2. bertambahnya modulus elastisitas, pemadatan dan pengerasan bahan 3. peningkatan kekuatan kualitas permukaan

4. berkurangnya penyusutan bahan ( Schlump, 1990 ).

Bahan pengisi yang digunakan dapat dibagi dalam 2 kelompok yaitu organik dan anorganik dan setiap kelompok ini dibagi kedalam tipe jenis berserat (fibrous) dan tidak berserat (unfibrous).

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Tabel 2.1. Pengelompokan bahan pengisi

Tipe Organik Anorganik

Berserat. Tepung kayu, kapas,

selulosa kayu murni.

Asbestos, serat kaca.

Tidak berserat. Karbon hitam, grafit,

serbuk gabus.

Silika, kalsium karbonat, kalsium silikat, mika, barium sulfat, tanah liat. ( Ritchie, 1972 ).

2.2.1. Serat kaca

Kaca serat (Bahasa Inggris : fiber glass) atau sering diterjemahkan menjadi serat gelas adalah kaca cair yang ditarik menjadi serat tipis dengan garis tengah sekitar 0,005 mm - 0,01 mm. Dia juga digunakan sebagai bahan penguat untuk banyak produk plastik; material komposit yang dihasilkan dikenal sebagai plastik diperkuat gelas (glass-reinforced plastic, GRP) atau epoxy diperkuat glass-fiber (GRE), disebut "fiberglass" dalam penggunaan umumnya

Berbagai komposisi yang berbeda-beda dari mineral kaca telah digunakan untuk memproduksi serat. Yang paling umum adalah terbuat dari silika (SiO2) dengan

penambahan kalsium oksida, boron oksida, sodium oksida, besi oksida dan aluminium oksida. Kaca-kaca ini biasanya memiliki bentuk yang amorphous (tidak teratur), meskipun beberapa diantaranya memiliki bentuk yang kistalin disebabkan pemanasan yang sangat lama pada suhu yang tinggi. Hal ini biasanya digunakan untuk mereduksi kekuatannya. Tipe susunan dari 3 serat kaca yang umum diketahui digunakan pada pembuatan material komposit ditunjukkan pada tabel 2.2.

Tipe E (E untuk elektrikal/listrik) adalah tipe yang paling umum digunakan karena bagus pemakaiannya dan memilki kekuatan, kekakuan, daya hantar listrik, dan daya terhadap cuaca yang bagus. Tipe C (C untuk korosi) memiliki tahanan yang lebih tinggi terhadap korosi kimia dibandingkan dengan tipe E, namun lebih mahal dan

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

kekuatannya lebih rendah. Tipe S lebih mahal daripada tipe E, tapi memiliki modulus Young yang lebih tinggi dan lebih tahan terhadap temparatur. Tipe ini digunakan untuk aplikasi khusus, seperti pada industri penerbangan dimana modulus yang tinggi menentukan biaya ekstra.

Tabel 2.2. komposisi kaca yang biasa digunakan untuk produksi serat (semua nilainya dalam wt %)

Tipe E Tipe C Tipe S

SiO2 52,4 64,4 64,4

Al2O2, Fe2O3 14,4 4,1 25,0

CaO 17,2 13,4 -

MgO 4,6 3,3 10,3

Na2O, K2O 0,8 9,6 0,3

Ba2O3 10,6 4,7 -

BaO - 0,9 -

Catatan : Data dari pabrik serat kaca (Hull, D., 1995).

2.3. Plastik

Istilah plastik mencakup produk polimerisasi sintetik atau semi-sintetik. Mereka terbentuk dari kondensasi organik atau penambahan polimer dan bisa juga terdiri dari zat lain untuk meningkatkan performa atau ekonomi

Plastik adalah bahan polimer yaitu suatu bahan yang terdiri dari ratusan bahkan ribuan atom yang terbentuk dari rangkaian berulang beberapa molekul yang kecil yang membentuk rangkaian (Hall, 1990).

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Polimer-polimer yang tidak berikat silang (linier atau bercabang) biasanya bisa larut dalam beberapa pelarut, dan dalam banyak hal, mereka akan melebur atau mengalir. Materi-materi demikian dikatakan sebagai termoplastik (Stevens, M.P., 2001).

Dari golongan ini ada 4 bahan komoditas yang terkenal yaitu polietilena (PE), polietilena tereftalat (PET), polipropilena (PP), polistirena (PS), dan poli vinil klorida (PVC) (Hall, 1990).

2.3.2. Polietilena (PE)

Polietilena adalah polimer termoplastik yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya untuk membuat plastik pembungkus makanan, mainan anak-anak, tabung dan botol plastik, packing, pelapis kabel, pipa dan lain-lain (Cowd,M.A., 2001).

Polietilena merupakan bahan termoplastik yang transparan, berwarna putih dan mempunyai titik leleh yang bervariasi antara 110-137 0C. Umumnya polietilena bersifat tahan terhadap zat kimia. Pada suhu kamar polietilena tidak larut dalam pelarut organik dan pelarut anorganik, polietilena dapat teroksidasi di udara pada suhu tinggi dengan sinar ultraviolet. Struktur rantai polietilena dapat berupa linier, bercabang, ataupun berikatan silang (Billmeyer, 1984)

Polietilena dibagi menjadi produk massa jenis rendah (<0,94 g/cm3) dan produk massa jenis tinggi (>0,94 g/cm3). Perbedaan dalam massa jenis ini timbul dari strukturnya yaitu polietilena massa jenis tinggi adalah merupakan polimer linier dan polietilena massa jenis rendah adalah merupakan polimer bercabang (Cowd,M.A., 2001).

Polietilena massa jenis rendah sebagiannya (50-60%) adalah padatan kristalin, meleleh pada suhu kira-kira 115oC, dengan massa jenis antara 0,91 g/cm3- 0,94 g/cm3. polietilen jenis ini dapat larut dalam banyak pelarut pada suhu di atas 100oC, tapi hanya sedikit pelarut yang dapat melarutkannya pada atau mendekati suhu kamar (Billmeyer, 1984).

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Polietilena massa jenis tinggi sebagian besar adalah padatan kristalin (di atas 90%), mengandung kurang dari 1 rantai/200 atom karbon pada cabang utama. Titik lelehnya di atas 127oC (atau 135oC), dan massa jenisnya antara 0,95 g/cm3- 0,97 g/cm3 (Billmeyer, 1984).

Reaksi adisi adalah sebuah reaksi dimana dua atau lebih molekul bergabung membentuk suatu produk yang disertai dengan pemutusan ikatan rangkap. Selama polimerisasi etilena, ada ribuan molekul etilena yang bergabung bersama membentuk polietilena.

Gambar 2.1. Polimerisasi etilena

Polietilena berkepadatan rendah biasa digunakan untuk barang-barang umum seperti tas plastik dan material-material serupa lainnya yang fleksibel dan berkekuatan rendah. Poli(etena) berkepadatan tinggi biasa digunakan untuk membuat barang-barang seperti botol susu plastik dan wadah-wadah yang serupa, baskom cuci, pipa plastik dan sebagainya. Biasanya terdapat huruf-huruf HDPE di dekat simbol daur-ulang pada produk-produk tersebut

2.4. Pengujian Kekuatan Tarik dan Kemuluran

Pengujian sifat mekanik bahan polimer sangat penting karena penggunaan bahan polimer sebagai bahan industri sangat bergantung pada sifat mekanisnya. Sifat mekanik polimer merupakan salah satu sifat yang sering digunakan untuk karakterisasi suatu bahan polimer. Sifat mekanik merupakan gabungan antara kekuatan yang tinggi dan elastisitas yang baik, sifat ini disebabkan oleh adanya dua

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

macam ikatan dalam bahan polimer, yakni ikatan yang kuat antara atom dan interaksi antara rantai polimer yang lemah.

Kekuatan tarik adalah salah satu sifat dasar dari bahan polimer. Kekuatan tarik suatu bahan didefenisikan sebagai besarnya beban maksimum (Fmaks) yang digunakan

untuk memutuskan spesimen bahan dibagi dengan luas penampangnya pada keadaan semula. 0 A F_maks = σ Keterangan :

= Kekuatan tarik bahan (Kgf/mm2)

Fmaks = Tegangan maksimum (Kgf)

Ao = Luas penampang mula-mula (mm2)

Bila suatu bahan dikenakan beban tarikan yang disebut tegangan (gaya persatuan luas), maka bahan akan mengalami perpanjangan (regangan). Selain besaran

kekuatan tarik ( ), sifat mekanik bahan juga diamati dari sifat kemulurannya ( ) yang

didefenisikan sebagai pertambahan panjang yang dihasilkan oleh ukuran panjang spesimen akibat gaya yang diberikan.

% 100 0 0 x I I I_t − = ε Keterangan :

= Kemuluran (%)

I0 = Panjang spesimen mula-mula (mm)

It = Panjang spesimen setelah diberi beban (mm)

Besaran kemuluran ini berguna juga untuk mengamati sifat plastis dari bahan polimer (Wirjosentono, B., 1993).

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Dua variasi instrumental dari spektroskopi infra merah yaitu metode dispersif yang lebih tua, dimana prisma atau kisi dipakai untuk mendispersikan radiasi infra merah, dan metode Fourier Transform (FT) yang lebih akhir, yang menggunakan prinsip interferometri.

Kelebihan-kelebihan dari FT-IR mencakup persyaratan ukuran sampel yang kecil, perkembangan spektrum yang cepat, dan karena instrumen ini memiliki komputer yang terdedikasi, kemampuan untuk menyimpan dan memanipulasi spektrum(Stevens, M.P., 2001).

Pada saat ini spektrofotometer infra merah sering digunakan untuk keperluan analisa kuantitatif, akan tetap sering juga digunakan untuk analisa kualitatif dengan spektrofotometer ultra-lembayung dan sinar tampak. Penggunaan spektrofotometer infra merah dimaksudkan untuk analisa yang lebih banyak ditujukan untuk identifikasi senyawa organik.

Pada tahun 1935 beberapa perusahaan kimia telah menggunakan spektrofotometer infra merah untuk analisa kuantitatif senyawa organik. Hal ini mungkin disebabkan spektrum infra merah senyawa organik yang bersifat khas karena mempunyai gugus fungsi yang berbeda-beda. Sehingga senyawa yang berbeda akan mempunyai struktur yang berbeda pula. Sistem analisa spektroskopi infra merah telah memberikan keunggulan dalam mengkarakterisasi senyawa organik dan formulasi bahan-bahan polimer.

Analisa infra merah menyangkut penentuan gugus fungsi dari molekul yang memberikan regangan pada daerah serapan infra merah. Dimana daerah serapan infra merah terletak antara spektrum elektromagnetik sinar tampak dan spektrum radio yaitu 4000-400 cm-1. Ahli kimia organik pada tahun 1930 secara serius mulai memikirkan spektra infra merah sebagai salah satu yang memungkinkan untuk mengidentifikasi senyawa melalui gugus fungsinya (Silverstein, R.M., 1986).

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Analisis infra merah memberikan informasi tentang kandungan aditif, panjang rantai, struktur polimer. Di samping itu analisis mengenai bahan polimer yang terdegradasi oksidatif dengan munculnya gugus karbonil dan pembentukan ikatan rangkap rantai polimer. Gugus lain yang menunjukkan terjadinya degradasi oksidatif adalah gugus karbonil dan karboksilat. Umumnya pita serapan polimer pada spektrum infra merah adalah adanya ikatan C-H regangan pada daerah 2880 cm-1 s/d 2900 cm-1 dan regangan dari gugus lain yang mendukung suatu analisa mineral(Hummel, D.O., 1985).

2.6. Analisis Termal Differansial (DTA)

Analisis termal deferensial atau lebih dikenal dengan istilah (DTA) merupakan salah satu metode yang dilakukan untuk mengetahui kekuatan dan sifat termal suatu bahan polimer. Metode analisis ini merupakan salah satu cara untuk mengetahui perbedaan temperatur lebur antara sampel dan senyawa pembanding, baik perbandingan itu dilakukan terhadap waktu ataupun terhadap temperatur. Perubahan daripada temperatur (∆T) dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut (Rabek, J.F., and B. Ranlay, 1975).

ruhskala Jumlahselu geDTA TxTotalran a jumlahskal

T = ∆

∆ )

(

Analisis termal deferensial adalah metode yang digunakan untuk memeriksa pengaruh termal meliputi perubahan sifat fisika dan kimia dalam suatu sampel dimana temperaturnya divariasikan sampai terjadi transisi atau reaksi. Hal ini dilengkapi batasan-batasan proses pemanasan ataupun pendinginan(Cheremisinoff, N.P.,1990).

Dengan analisis termal diferensial, sampel dan referensi keduanya dipanaskan oleh sumber pemanasan yang sama, dan dicatat perbedaan temperatur (∆T) antara keduanya. Ketika terjadi suatu transisi dalam suatu sampel tersebut, misalnya, transisi

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

gelas atau ikat silang, temperatur sampel akan tertinggal di belakang temperatur referensi jika transisi tersebut endotermik, dan akan mendahului jika transisi tersebut eksotermik(Stevens, M.P., 2001).

2.7. Skanning Elektron Mikroskopi (SEM)

Skanning Elektron Mikroskopi (SEM) merupakan alat yang dapat membentuk bayangan permukaan. Struktur permukaan suatu benda uji dapat dipelajari dengan mikroskop elektron pancaran karena jauh lebih mudah untuk mempelajari struktur permukaan itu secara langsung.

Pada dasarnya SEM menggunakan sinyal yang dihasilkan elektron untuk dipantulkan atau berkas sinar elektron sekunder. SEM menggunakan prinsip scanning dengan prinsip utamanya adalah berkas elektron diarahkan pada titik-titik permukaan spesimen. Gerakan elektron diarahkan dari satu titik ke titik lain pada permukaan spesimen.

Jika seberkas sinar elektron ditembakkan pada permukaan spsimen maka sebagian dari elektron itu akan dipantulkan kembali dan sebagian lagi diteruskan. Jika permukaan spesimen tidak rata, banyak lekukan, lipatan atau lubang-lubang maka tiap bagian permukaan itu akan memantulkan elektron dengan jumlah dan arah yang berbeda dan jika ditangkap detektor akan diteruskan ke sistem layer dan akan diperoleh gambaran yang jelas dari permukaan spesimen dalam bentuk tiga dimensi (Nur, 1997).

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

BAB III

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

3.1. Bahan-bahan penelitian

Adapun bahan-bahan yang digunakan yaitu :

Tabel 3.1. Bahan-bahan penelitian

Nama bahan Spesifikasi Merek

Limbah plastik PE Serat kaca

n-heksana p.a E.Merck

Xilena p.a E.Merck

3.2. Alat-alat penelitian

Adapun alat-alat yang digunakan yaitu :

Tabel 3.2. Alat-alat penelitian

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Neraca analitik Presisi ±0,0001 g Mettler Toledo

Gelas ukur 10 mL Pyrex

Labu takar 100 mL Pyrex

Aluminium foil Seperangkat alat cetak tekan

Seperangkat alat uji tarik dan kemuluran

Tokyo Testing Machine MFG

Seperangkat alat FT-IR Shimadzu FT-IR-8201 PC

Seperangkat alat analisis termal differensial

Shimadzu DT-30

Seperangkat alat SEM Shimadzu ASM-SX

3.3. Metode Penelitian

3.3.1. Pengambilan Sampel

Sampel limbah plastik polietilena (PE) yang merupakan limbah dari kantong plastik bening yang digunakan dalam penelitian ini diambil dengan metode sampel acak sederhana.

3.3.2. Parameter Penelitian

Dalam penelitian ini, parameter yang diukur adalah sifat mekanis yaitu nilai kekuatan tarik dan kemuluran, sifat ketahanan termal, serta analisis permukaan dari komposit limbah plastik PE dengan serat kaca dengan variasi perbandingan komposisi (b/b) yaitu (90:10), (80:20), (70:30), (60:40), (50:50) (%) dan dengan variasi konsentrasi xilena dalam n-heksana sebagai bahan pembasah yaitu 5%, 10%, 15%, 20%, 25% yang dilakukan pada suhu penekanan 140oC.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Limbah kantong plastik bening direndam dan dicuci sampai bersih lalu dikeringkan kemudian dipotong-potong halus. Selanjutnya diletakkan dalam lempengan berukuran 15 cm x 15 cm yang telah dilapisi aluminium foil. Lempengan kemudian diletakkan di antara pemanas mesin pencetak tekan pada suhu 1400C selama 3 menit tanpa tekanan. Pemanasan dilanjutkan pada suhu yang sama dengan memberikan tekanan ± 100 kN selama 20 menit. Kemudian lempengan diambil dan didinginkan dengan air. Selanjutnya dibentuk spesimen dan dianalisis dengan analisis spektroskopi infra merah untuk melihat gugus fungsinya, apakah limbah plastik tersebut termasuk jenis polietilena.

3.3.4. Preparasi Sampel

3.3.4.1. Penyiapan Limbah Plastik PE

Limbah plastik PE direndam dan dicuci sampai bersih lalu dikeringkan kemudian dipotong-potong halus.

3.3.4.2. Penyiapan Serat Kaca

Serat kaca dipotong kecil-kecil hingga berbentuk serat pendek dengan ukuran ± 2cm.

3.3.5. Pembuatan Campuran

3.3.5.1. Pencampuran Limbah Plastik PE-Serat Kaca Tanpa Xilena

Limbah plastik PE yang telah dipotong-potong halus dicampur dengan serat kaca berbentuk serat pendek dengan variasi perbandingan komposisi (b/b) (90:10), (80:20), (70:30), (60:40), dan (50:50) (%) hingga merata.

3.3.5.2. Pencampuran Limbah Plastik PE-Serat Kaca dengan Xilena

Limbah plastik PE yang telah dipotong halus dicampur dengan serat kaca berbentuk serat pendek dengan perbandingan optimal hingga merata. Campuran ini kemudian ditambahkan dengan bahan pembasah xilena dengan variasi konsentrasi 5%,10%, 15%, 20%, dan 25%.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Hasil pencampuran diletakkan dalam lempeng baja yang berukuran 15 cm x 15 cm yang telah dilapisi dengan aluminium foil. Lempengan kemudian diletakkan di antara pemanas mesin pencetak tekan yang telah dipanaskan pada suhu 140oC selama 3 menit tanpa tekanan. Pemanasan dilanjutkan pada suhu yang sama dengan memberikan tekanan 100 kN selama 20 menit. Kemudian lempengan diambil dan didinginkan di dalam air. Perlakuan ini dilakukan untuk masing-masing variasi komposisi campuran PE dan serat kaca

3.3.7. Penyediaan Spesimen dan Karakterisasi Hasil Spesimen

3.3.7.1. Analisis Kekuatan Tarik dan Kemuluran

Film hasil spesimen dipilih dengan ketebalan 2 mm dan dipotong membentuk spesimen untuk uji tarik dan kemuluran sesuai dengan ASTM D-638-72-Type IV. Seperti pada gambar berikut :

115 mm

64 mm

6 mm 19 mm

25,5 mm

30 mm

Gambar.3.1. Bentuk Spesimen Untuk Analisis Kuat Tarik dan Kemuluran ASTM D- 638-72-Type IV.

Alat uji tarik terlebih dahulu dikondisikan pada beban 100 kgf dengan kecepatan

penarikan 10 mm/menit, kemudian spesimen dijepit kuat dengan alat penjepit, lalu mesin dihidupkan dan spesimen akan tertarik ke atas, spesimen diamati sampai putus. Dicatat tegangan maksimum (Fmaks) dan regangannya. Data pengukuran tegangan

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

3.3.7.2.Analisis Sifat Termal dengan Metode Differential Thermal Analysis (DTA)

Spesimen ditimbang dengan berat 30 mg dalam cawan cuplikan. Setelah alat dalam keadaan setimbang, suhu dinaikkan dari 20oC-600oC, kecepatan kenaikan suhu 10oC/menit, termokopel/mV = PR/15 mV : DTA range ± 200 µV dan kecepatan grafik 2.5 mm/menit. Hasil dicatat berupa termogram.

3.3.7.3. Analisis Gugus Fungsi dengan Spektroskopi Infra Merah (FT-IR)

Spesimen dijepit pada tempat sampel kemudian diletakkan pada alat ke arah sinar infra merah. Hasilnya akan direkam ke dalam kertas berskala aluran kurva bilangan gelombang terhadap intensitas sinar berupa grafik spektrum.

3.3.7.4. Analisis Permukaan dengan Skanning Elektron Mikroskopi (SEM)

Ruang mikroskop pada bagian dalam alat Shimadzu ASM-SX dibuat menjadi kedap udara. Sumber listrik 30 kV dibuka secara perlahan hingga mencapai tegangan 20 kV. Sampel diletakkan melintang di atas gelas preparat dan dimasukkan dalam ruang mikroskop yang telah kedap udara dari luar. Tampilan gambar permukaan sampel dapat dilihat pada layer tabung sinar katoda. Tampilan gambar difoto pada layer photograph dengan perbesaran 400 X dari gambar preparat asli.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

3.4. Analisis Data

Data yang diperoleh dihitung dan kemudian ditabulasi.

1. Untuk data kekuatan tarik dan kemuluran, setelah dilakukan penelitian diperoleh nilai tegangan (Fmaks) dan regangan (Ii-Io), maka dapat ditentukan nilai kekuatan tariknya dengan rumus :

0 A Fmaks

=

σ ... (3.1)

Keterangan :

= Kekuatan tarik bahan (Kgf/mm2)

Fmaks = Tegangan maksimum (Kgf)

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

dan nilai kemuluran dapat dihitung dengan rumus :

% 100 0

0 x I

I It −

=

ε ... (3.2)

Keterangan :

= Kemuluran (%)

I0 = Panjang spesimen mula-mula (mm)

It = Panjang spesimen setelah diberi beban (mm)

2. Untuk hasil analisis gugus fungsi, analisis ketahanan termal, dan analisis permukaan komposit dapat diperoleh secara langsung.

3.5. Bagan Pengambilan Data

3.5.1. Pembuatan Komposit dari Matriks Limbah Plastik PE dan Bahan Penguat Serat Kaca dengan Variasi Perbandingan komposisi (b/b) (90:10), (80:20) , (70:30) , (60:40) dan (50:50) (%) Tanpa Penambahan Bahan Pembasah Xilena

Dicampurkan dengan variasi Limbah

plastik PE

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

perbandingan komposisi (b/b) (90:10),

(80:20), (70:30), (60:40) dan (50:50) (%) secara merata

diletakkan pada lempengan baja berukuran 15 cm x 15 cm yang telah dilapisi aluminium foil

dicetak tekan pada suhu 140oC selama 20 menit

dibentuk spesimen

dikarakterisasi

3.4.2. Pembuatan Komposit dari Perbandingan Komposisi Optimal Matriks Limbah Plastik PE dan Bahan Penguat Serat Kaca dengan Penambahan Bahan Pembasah Xilena dengan Variasi Konsentrasi 5%, 10%, 15%, 20% dan 25%.

Dicampurkan secara merata

ditambahkan bahan pembasah xilena dengan variasi konsentrasi 5%, 10%, 15%, 20% dan 25 %

Hasil Pencampuran limbah plastik PE dengan serat kaca

Bentuk Film

Spesimen

Analisis Kuat Tarik dan Kemuluran

X gram limbah

plastik PE X gram serat

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

diletakkan pada lempengan baja berukuran 15 cm x 15 cm yang telah dilapisi aluminium foil

dicetak tekan pada suhu 140oC selama 20 menit

dibentuk spesimen

dikarakterisasi

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Sifat Mekanik Komposit dengan Variasi Perbandingan

Komposisi Matriks Limbah Plastik PE dan Bahan Penguat Serat Kaca Tanpa Penambahan Bahan Pembasah Xilena

Pengujian sifat mekanik yang dilakukan terhadap komposit meliputi kekuatan tarik ( t) dan kemuluran ( ). Data hasil pengujian kekuatan tarik dan kemuluran dapat

Hasil Pencampuran limbah plastik PE,serat kaca, dan xilena

Bentuk Film

Spesimen

Analisis Kuat Tarik dan Kemuluran

Analisis DTA

Analisis SEM

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

dilihat pada lampiran 1.a. (Tabel 1). Dari data terlihat perubahan kekuatan tarik dan kemuluran pada limbah plastik PE sebelum dan sesudah penambahan serat kaca.

Dari data diperoleh kekuatan tarik dan kemuluran limbah plastik PE sebelum penambahan serat kaca adalah sebesar 0.69 Kgf/mm2 dan kemuluran sebesar 529.16%.

Setelah penambahan serat kaca pada perbandingan komposisi limbah plastik PE dan serat kaca (b/b) (90:10) (%) terlihat adanya kenaikan pada kekuatan tarik dan kemulurannya yaitu kekuatan tarik sebesar 0.83 Kgf/mm2 dan kemuluran sebesar

179.55% dan maksimum terjadi pada komposisi limbah plastik PE dan serat kaca (b/b) (60:40) (%) yang memberikan kekuatan tarik sebesar 2.48 Kgf/mm2 dan

kemuluran sebesar 56.60%. Hal ini menunjukkan bahwa serat kaca dapat bertindak sebagai bahan penguat pada limbah plastik PE, serat kaca memiliki kekuatan dan kekakuan yang tinggi, sifat inilah yang disumbangkan pada matriks limbah plastik PE yang bersifat elastis, namun rapuh. Pada perbandingan komposisi limbah plastik PE dan serat kaca (b/b) (50:50) (%) terjadi penurunan kekuatan tarik dan kemuluran, hal ini kemungkinan terjadi karena titik jenuh dalam pencampuran antara matriks limbah plastik PE dan bahan penguat serat kaca telah terlampaui.

4.2. Pengujian Sifat Mekanik Komposit dari Perbandingan Optimal Matriks Limbah Plastik PE dan Bahan Penguat Serat Kaca dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Bahan Pembasah Xilena

Data hasil pengujian kekuatan tarik dan kemulurannya dapat dilihat pada lampiran 1.b. (Tabel 2). Dari data terlihat perubahan kekuatan tarik dan kemuluran pada campuran limbah plastik PE dan serat kaca sebelum dan sesudah penambahan xilena sebagai bahan pembasah.

Dari data diperoleh kekuatan tarik dan kemuluran campuran PE dan serat kaca sebelum penambahan xilena adalah sebesar 2.48 Kgf/mm2 dan kemuluran sebesar

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

56.60%. Setelah penambahan xilena 5% terlihat adanya kenaikan pada kekuatan tarik dan kemulurannya yaitu kekuatan tarik sebesar 2.78 Kgf/mm2 dan kemuluran sebesar

74.58% dan maksimum terjadi pada penambahan xilena 20% yang memberikan kekuatan tarik sebesar 3.82 Kgf/mm2 dan kemuluran sebesar 58.78%. Hal ini

menunjukkan bahwa xilena dapat bertindak sebagai bahan pembasah yang dapat meningkatkan interaksi antara matriks limbah plastik PE dengan bahan penguat serat kaca, dimana dengan adanya bahan pembasah xilena maka serat kaca akan terdispersi (tersebar) secara lebih merata pada matriks PE dan akan mengisi rongga-rongga pada matriks PE dengan lebih baik.

4.3. Analisis Termal dengan Menggunakan Analisis Termal Deferensial (DTA)

Analisis termal diferensial merupakan salah satu cara untuk menentukan sifat panas dari suatu bahan sampel (dalam hal ini komposit PE), dengan mengukur perbedaan temperatur di antara sampel dengan suatu bahan pembanding yang stabil terhadap perubahan panas.

Dari termogram DTA limbah plastik PE tanpa bahan penguat serat kaca pada lampiran 2.a. memperlihatkan adanya puncak endotermis pada suhu 125oC, yang diidentifikasikan sebagai temperatur leleh. Adanya puncak eksotermis pada suhu 370oC sebagai temperatur terdekomposisi.

Pada lampiran 2.b. yang merupakan termogram DTA komposit PE dengan bahan penguat serat kaca tanpa penambahan bahan pembasah xilena memperlihatkan adanya puncak endotermis pada suhu 125oC, yang diidentifikasikan sebagai temperatur leleh. Adanya puncak eksotermis pada suhu 370oC sebagai temperatur terdekomposisi dan pada suhu 470oC sebagai temperatur terbakar. Pada termogram ini, menunjukkan banyak puncak dengan titik yang berbeda-beda.

Sedangkan pada lampiran 2.c. yang merupakan termogram DTA komposit PE dan serat kaca dengan bahan pembasah xilena memperlihatkan adanya puncak endotermis pada suhu 130oC, yang diidentifikasikan sebagai temperatur leleh. Adanya

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

puncak eksotermis pada suhu 370oC sebagai temperatur terdekomposisi dan pada suhu 460oC sebagai temperatur terbakar. Pada termogram ini, puncak yang dihasilkan lebih sedikit daripada termogram komposit PE tanpa penambahan xilena.

Adanya perubahan titik leleh dari kedua komposit sebelum dan sesudah penambahan bahan pembasah xilena diduga disebabkan karena meningkatnya gaya adhesi dan interaksi fisik antara matriks PE dan bahan penguat serat kaca karena adanya penambahan xilena, sehingga dibutuhkan suhu yang lebih tinggi untuk melelehkan campuran tersebut. Hal ini juga dapat dilihat dari jumlah puncak yang terdapat pada termogram kedua komposit. Pada termogram komposit PE sebelum penambahan xilena terdapat banyak puncak pada berbagai titik berbeda dibandingkan dengan termogram komposit PE dengan penambahan xilena. Perbedaan jumlah puncak ini menunjukkan bahwa komposit PE dengan penambahan xilena lebih homogen dibandingkan tanpa penambahan xilena. Terlihat bahwa penambahan xilena dapat meningkatkan ketahanan termal komposit.

4.4. Analisis Skanning Elektron Mikroskopi (SEM)

Dalam analisis foto SEM dapat diketahui bentuk dan perubahan permukaan dari suatu bahan. Pada prinsipnya bila terjadi perubahan pada suatu bahan misalnya patahan, lekukan dan perubahan struktur dari permukaan, maka bahan tersebut cenderung mengalami perubahan energi. Energi yang berubah tersebut dapat dipancarkan, dipantulkan dan diserap serta diubah bentuknya menjadi fungsi gelombang elektron yang dapat ditangkap dan dibaca hasilnya pada foto SEM.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Pada gambar 4.1. hasil foto SEM menunjukkan permukaan yang kasar. Hal ini disebabkan serat kaca yang dicampurkan tidak menyebar secara merata dalam matriks limbah plastik PE karena tidak adanya kesesuaian di antara keduanya, sehingga terlihat adanya gumpalan-gumpalan serat kaca pada permukaan spesimen.

Gambar 4.1. Foto SEM Komposit PE dan serat kaca tanpa penambahan xilena

Pada gambar 4.2. hasil foto SEM menunjukkan permukaan yang lebih halus dibandingkan pada permukaan spesimen tanpa penambahan xilena, tidak terlihat adanya gumpalan serat kaca pada permukaan spesimen. Hal ini disebabkan rongga-rongga pada permukaan limbah PE telah diisi oleh serat kaca, yang dengan penambahan bahan pembasah xilena sehingga penyebaran serat kaca dalam limbah PE lebih merata dan homogen.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Gambar 4.2. Foto SEM Komposit PE dan serat kaca dengan penambahan xilena

4.5. Analisis Spektrum Infra Merah (FT-IR)

Analisis spektrum infra merah ini dapat membantu untuk mengetahui apakah limbah plastik yang digunakan termasuk jenis polietilena atau tidak dengan memberi informasi tentang gugus fungsi dari limbah plastik, yang kemudian dibandingkan dengan spektrum infra merah polietilena komersil.

Pada lampiran 3.a. yang merupakan spektrum infra merah polietilena komersil, memiliki bilangan gelombang yang khas yaitu pada pita dengan bilangan gelombang 2950 cm-1 yang menunjukkan keberadaan gugus C-H, dan pada bilangan gelombang 1460 cm-1 dan 720 cm-1 menunjukkan adanya gugus CH2 ( Bark, L.S., & Allen, N.S.,

1982).

Pada lampiran 3.b. yang merupakan spektrum limbah plastik, memberikan informasi pada bilangan gelombang 2918.15 cm-1 dan didukung pita dengan bilangan gelombang 2851.19 cm-1 yang menunjukkan adanya gugus C-H, dan pada bilangan gelombang 1471.59 cm-1 dan didukung pita dengan bilangan gelombang 1463.34 cm-1 serta pada bilangan gelombang 730.09 cm-1 dan didukung pita dengan bilangan gelombang 719.86 cm-1 yang menunjukkan adanya gugus CH2. Hal ini menunjukkan

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Limbah plastik PE dapat dimanfaatkan dan ditingkatkan penggunaannya yaitu sebagai matriks dalam pembuatan komposit yang kemudian dicampurkan dengan serat kaca yang berfungsi sebagai bahan penguat sehingga menghasilkan komposit yang memiliki kekuatan yang tinggi dan berat jenis yang ringan sehingga dapat digunakan dalam berbagai aplikasi.

2. Perbandingan komposisi matriks PE dan bahan penguat serat kaca sangat mempengaruhi sifat mekanis komposit dimana semakin banyak serat kaca yang digunakan akan meningkatkan kekuatan tarik dan kemuluran komposit. Perbandingan komposisi (b/b) matriks PE dan serat kaca yang paling baik adalah pada perbandingan (60:40) (%) yang menghasilkan kekuatan tarik sebesar 2.48 Kgf/mm2 dan kemuluran sebesar 56.60%.

3. Penambahan xilena sebagai bahan pembasah dapat meningkatkan sifat fisik dan mekanis komposit PE dan serat kaca yang dapat dilihat dari kekuatan tariknya yang semakin meningkat dan yang paling baik adalah dengan menggunakan xilena 20 % yang menghasilkan kekuatan tarik sebesar 3.83 Kgf/mm2 dan kemuluran sebesar 58.78%. Hal ini juga dapat dilihat dari

ketahanan termal komposit yang semakin meningkat dengan penambahan xilena, dan juga dari analisis permukaan yang menunjukkan bahwa permukaan komposit menjadi lebih halus dengan penambahan xilena.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Untuk peneliti selanjutnya, disarankan untuk menggunakan bahan penguat lain selain serat kaca untuk meningkatkan sifat mekanis daripapan komposit yang dihasilkan dari matriks limbah PE nya penggunaan metode pencampuran yang lainnya

DAFTAR PUSTAKA

Akutin, M.S., Kerber, M.L., Stall Nova, I.O., Grodskaya, N.L., Aleeksev, E.E. 1972. A Study Of Glass Reinforced Polyethylene. SpringerLink-Journal Article. USA : New York. Vol.8 (6).

Bark, L.S. & Allen, N.S. 1982. Analysis Of Polymer Systems. London : Applied Science Publisher, LTD.

Billmeyer, Jr.Fw. 1984. Text Book of Polymer Science. 3rd edition. New York : John Wiley & Sons.

Cheremisinoff, N.P. 1990. Product Design and Testing of Polymeric Materials. New York : Marcer Dekker Inc.

Cowd, M.A.1990. Kimia Polimer. Bandung : Penerbit ITB.

Feldman, D., & Hartomo, A.J. 1995. Bahan Polimer Konstruksi Bangunan. Jakarta : Penerbit Gramedia Pustaka Utama.

Hall, A.C. 1990. Polymer Materials. 2nd edition. New York : John Wiley & Sons.

http://en.wikipedia.org/wiki/kaca_serat. Diakses tanggal 29 Agustus 2008.

tanggal 11 Juli 2008.

Agustus 2008.

Juli 2008.

Hull, D. 1988. An Introduction to Composite Materials. London : Cambridge University Press.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Humaidi. 1998. Bahan Polimer Komposit. Medan : USU Press.

Hummel, D.O. 1985. Infrared Spectra polymer in The Medium and Long Wave Lenght Region. London : John Wiley & Sons.

Nur, C. 1997. Pengaruh Radiasi Sinar Gamma dan Rapat Massa serta Sifat Mekanis HDPE dan LDPE. Medan : Lembaga Penelitian USU.

Oliver, H.A.T. 1999. Metal Gumie and Polymer. London : Cambridge University Press.

Rabek, J.F.and B,Ranlay. 1975. Role of Singlet Oxygen in Photooxidative Degradation and Photostabilisation of Polymer, Polymer Eng and Sci.Vol 15,1. Ritchie, P.D. 1972. Plasticizer,Stabilizer and Filler. London : Liffe Book Ltd.

Schlumpf, H.P. 1990. Filler and Reinforcement. In R,Bachter and Muller.eds. Plastics Additive Handbook. 3rd edition. Jerman : Hansher Publisher Munich.

Schwartz,M.1984.Composite Materials Handbook.Mc Graw Hill Book,New York. Silverstein, R.M.1986. Penyelidikan Spektrometrik Senyawa Organik. Edisi ke-4.

Jakarta : Penerbit Erlangga.

Stevens, M.P. 2001. Kimia Polimer. Cetakan Pertama. Jakarta : Penerbit Pradnya Paramita.

Tarra, S. 2009. Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena Tereftalat (PET) Sebagai Matrik Komposit Dengan Bahan Penguat Kaca Serat. Skripsi S-1 Departemen Kimia. Medan : USU.

Wirjosentono, B. 1995. Analisis dan Karakterisasi Polimer. Medan : USU Press. Wirjosentono, B. 1993. Upaya Pencegahan Pelepasan dan Kontaminasi Aditif

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Lampiran 1.a.

Tabel 1. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik ( t) dan Kemuluran ( ) Komposit dengan Variasi Perbandingan Komposisi Matriks PE dan Serat Kaca Tanpa Penambahan Xilena

No PE : Serat Kaca (%) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (Kgf/mm2)

Kemuluran (%)

1 100 : 0 8.39 158.75 0.69 529.16

2 90 : 10 9.98 53.86 0.83 179.55

3 80 : 20 12.90 39.68 1.07 132.26

4 70 : 30 15.29 24.005 1.27 80.01

5 60 : 40 29.81 16.98 2.48 56.60

6 50 : 50 27.27 12.77 2.27 42.58

Lampiran I.b.

Tabel 2. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik ( t) dan Kemuluran ( ) Komposit dari Perbandingan Optimal Matriks PE dan Serat Kaca dengan

Penambahan Variasi Konsentrasi Xilena

No PE : Serat Kaca (%) Xilena (%) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (Kgf/mm2)

Kemuluran (%)

1 60 : 40 5 33.45 22.37 2.78 74.58

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

3 60: 40 15 42.90 18.64 3.57 62.15

4 60 : 40 20 45.85 17.63 3.82 58.78

5 60 : 40 25 28.8 17.41 2.4 58.03

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Lampiran 2.c. Termogram Analisis DTA Komposit Limbah Plastik PE dan Serat Kaca dengan Penambahan Xilena

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Lampiran 3.a. Spektrum FT-IR Polietilena Komersil

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

3

60: 40

15

42.90

18.64

3.57

62.15

4

60 : 40

20

45.85

17.63

3.82

58.78

5

60 : 40

25

28.8

17.41

2.4

58.03

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Lampiran 2.c. Termogram Analisis DTA Komposit Limbah Plastik PE dan Serat

Kaca dengan Penambahan Xilena

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.

Lampiran 3.a. Spektrum FT-IR Polietilena Komersil

Kiki Angreini Siagian : Pemanfaatan Limbah Plastik Polietilena (PE) Sebagai Matriks Komposit Dengan Bahan Penguat Serat Kaca, 2010.