Lokasi Penelitian Bahan dan Peralatan .1 Bahan Pengujian Komposit a. Uji Kekuatan Tarik Tensile Strength dengan ASTM D 638-10

18

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Penelitian dan Laboratorium Proses Industri Kimia, Fakultas Teknik, Departemen Teknik Kimia, dan Laboratorium Polimer, Fakultas Teknik, Departemen Teknik Kimia, Universitas Sumatera Utara. 3.2 Bahan dan Peralatan 3.2.1 Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah 1. Resin Epoksi sebagai matriks, dengan sifat [32]: a. Bentuk : Cairan Kental b. Warna : Bening c. Titik didih : 400 o F d. Spesifik graviti : 1,15 e. Sedikit larut dalam air 2. Bentonit sebagai pengisi, dengan sifat [33]: a. Wujud : Padat b. Warna : krem muda c. Ukuran partikel : 300 mesh d. Sangat sedikit larut dalam air dingin maupun air panas 3. Titanium dioksida TiO 2 sebagai pengisi, dengan sifat [34] a. Wujud : Serbuk padat b. Titik leleh : 1855 o C c. Ukuran partikel : 325 mesh d. Tidak larut dalam air dingin, asam klorida, dan pelarut organik. Universitas Sumatera Utara 19 3. Epoksi PengerasHardener, dengan sifat [35]: a. Wujud : Cairan b. Bentuk : Kuning Pucat c. Kelarutan air berkisar antara 1-10 4. Cetyltrimethylammonium bromide sebagai surfaktan, dengan sifat [36]: a. Wujud : Padatan b. Warna : Putih c. Titik leleh : 250 o C d. Larut sebagian dalam air

3.2.2 Peralatan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Neraca Elektrik 2. Gelas Ukur 3. Beaker Glass 4. Kuas atau roller 5. Alat Uji Tarik 6. Alat Uji Bentur 7. Dumble Cutter 8. Kaca 9. Malam atau lilin mainan 3.3 Prosedur Penelitian 3.3.1 Prosedur Modifikasi Bentonit [37] Modifikasi bentonit dilakukan dengan prosedur sebagai berikut : 1. Bentonit ditambahkan ke 0,05, 0,1, 0,15 M larutan CTAB pada suhu 50 o C dan diaduk secara terus menerus selama 5 jam dengan perbandingan sebanyak 200 ml CTAB untuk setiap 10 gram bentonit. Universitas Sumatera Utara 20 2. Produk dicuci dan difiltrasi dengan 500 ml larutan aquadest dan metanol dengan perbandingan 50:50 untuk menghilangkan zat impuritis. 3. Setelah reaksi, bentonit dimasukkan ke oven dengan suhu 80 o C selama 6 jam untuk dikeringkan. 3.3.2 Penyediaan Pengisi [38] Adapun penyediaan pengisi dilakukan dengan prosedur sebagai berikut : 1. Lima gram bentonit yang telah dimodifikasi dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan ditambahkan 4 gram TiO 2 dan 15 ml etanol kemudian diaduk selama 5 jam 2. Padatan disaring dengan kertas saring dan dikeringkan dalam oven 120 o C selama 5 jam. 3. Selanjutnya, TiO 2 – bentonit dikalsinasi pada suhu 400 o C – 500 o C selama 5 jam 3.3.3 Penyediaan Komposit Epoksi Berpengisi Bentonit Termodifikasi [39] Komposit dibuat dengan prosedur sebagai berikut 1. Resin epoksi dan epoxy hardener dicampurkan dengan rasio 1:1 [40] 2. Campuran diaduk perlahan-lahan hingga merata. 3. Ditambahkan pengisi yaitu bentonit yang telah dimodifikasi dan titanium dioksida TiO 2 dengan perbandingan 5:4 dari 5, 10, 15, dan 20 dari berat total komposit 4. Campuran diaduk hingga merata 5. Alas cetakan kaca terlebih dahulu diberikan bahan pelicin seperti gliserin ataupun kit mobil agar resin tidak melekat pada cetakan. 6. Dituangkan campuran bahan ke dalam cetakan yang sudah disiapkan dari malam lilin mainan dan kaca yang telah dibentuk sesuai dengan jenis pengujian masing-masing yaitu tarik dan impak. 7. Permukaan campuran pada cetakan diratakan. 8. Dibiarkan di udara terbuka sampai kering. 9. Komposit yang sudah kering dilepas dari cetakan kemudian dihaluskan bagian-bagian permukaannya dengan alat kikir dan amplas Universitas Sumatera Utara 21 10. Dilakukan pengujian terhadap komposit yaitu uji kekuatan tarik tensile strength, uji kekuatan bentur impact strength, dan penyerapan air water absorption masing-masing tiga sampel. Alas Kaca Release Agent Malam Gambar 3.1 Sketsa Penyediaan Komposit Gambar 3.2 Sketsa Visualisasi Cetakan Malam Alas Kaca Release Agent Malam Gambar 3.3 Sketsa Visualisasi Cetakan Malam Beserta Alas Kaca Universitas Sumatera Utara 22

3.4 Pengujian Komposit a. Uji Kekuatan Tarik Tensile Strength dengan ASTM D 638-10

Sifat mekanis biasanya dipelajari dengan mengamati sifat kekukatan tarik  t menggunakan alat tensometer. Secara praktis kekuatan tarik diartikan sebagai besarnya beban maksimum F maks yang dibutuhkan untuk memutuskan spesimen bahan dibagi dengan luas penampang bahan [41] Gambar 3.4 Sketsa Spesimen Uji Tarik Komposit hasil spesimen dipilih dan dipotong membentuk spesimen untuk pengujian kekuatan tarik uji tarik. Pengujian kekuatan tarik dilakukan dengan tensometer terhadap tiap spesimen dengan ketebalan 4 mm. Tensometer terlebih dahulu dikondisikan pada beban 100 kgf dengan kecepatan 20 mmmenit, kemudian dijepit kuat dengan penjepit yang ada dialat. Mesin dihidupkan dan spesimen akan tertarik ke atas spesimen diamati sampai putus, dicatat tegangan maksimum dan regangannya. Persamaan untuk tegangan tarik adalah : Permukaan Luas gaya Tegangan tarik Tegangan  ...........................1 Tegangan tarik kekuatan tarik tergantung pada gaya yang diberikan, waktu, suhu, struktur dan morfologi bahan polimer non kristal, semi kristal atau kristal. Jika pada suatu bahan dikenakan beban tarik, maka bahan Pa A F τ  13 mm 165 mm 115 mm 57 mm 4 mm 19 mm 76 mm Universitas Sumatera Utara 23 tersebut akan mengalami perubahan panjang yang disebut dengan pemanjangan elongation. Persamaan untuk pemanjangan : Awal Panjang panjang Perubahan an Perpanjang  100 l l l ε o o   Sementara sifat elastisitas suatu bahan polimer modulus young merupakan perbandingan antara tegangan tarik dengan pemanjangan, atau :    E

b. Uji Kekuatan Bentur Impact Strength dengan ASTM D 5942-96