senyawa-senyawa wax pada permukaan serat juga akan berakibatkan tidak efektifnya ikatan antara resin dengan serat serta mengakibatkan pembahasan pada
pemukaan yang tidak baik. Selain hal tersebut di atas keberadaan air dan gugus- gugus hidroksil khususnya daerah-daerah amorf melemahkan kemampuan dari
serat maupun mineral untuk memperbaiki karakteristik adhesi dengan bahan pengikat. Kandungan air dan penyerapan kelembaban yang tinggi pada serat-serat
selulosa menyebabkan pembengkakan swelling dan efek pemplastikan yang menyebabkan ketidakstabilan dimensional dan menurunkan sifat-sifat mekanik
Mwaikambo dan Ansell. 1999 dalam Tengku Faisal 2008 . Pemindahan beban ini bergantung pada daya ikatan yang terbentuk pada antar muka.
2.7 Pengujian dan Karakterisasi
Dari hasil pembuatan sampel nano partikel zeolit alam hasil kalsinasi dan tanpa kalsinasi ,maka dilakukan beberapa karakterisasi yakni untuk menentukan
ukuran partikel dalam nano meter , morfologi , analisis struktur dan analisis kandungan kimia . Hasil nano komposit termoplastik elasomer dari bahan
polipropilena , kompon SIR 20 ,PPMA dengan bahan pengisi nano partikel zeolit alam kalsinasi dan tanpa kalsinasi maka dilakukan beberapa karakterisasi : yakni
sifat mekanik kekuatan tarik , perpanjangan putus, Modulus Young’s, analisis termal dengan DSC , TGA-DTA , analisis morfologi dan analisa struktur .
2.7.1. Sifat-Sifat Mekanik.
Perilaku mekanika polimer termoplastik sebagai respon terhadap pembebanan secara umum dapat dijelaskan dengan mempelajari hubungan antara
struktur rantai molekulnya dan fenomena yang teramati.
Gambar. 2.25. Spesimen Uji Tarik dan Perilaku Polimer Termoplastik Saat Mengalami Pembebanan di Mesin Uji Tarik.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.25 memperlihatkan pola hasil pengujian tarik dari mesin uji antara gaya tarik dan perpanjangan .Perilaku mekanik dari polimer termoplastik secara umum
dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian, yaitu: 1 Perilaku elastik, 2 Perilaku plastik, dan 3 Perilaku visko-elastik, hal ini diperlihatkan pada Gambar 2.26 .
Gambar. 2.26 .Kurva Hubungan Tegangan Terhadap Regangan .
Perilaku termoplastik secara umum adalah elastik non-linear yang tergantung pada waktu time-dependent , ada dua mekanisme yang terjadi pada daerah elastis,
yaitu: 1 Distorsi keseluruhan bagian yang mengalami deformasi
2 Regangan dan distorsi ikatan-ikatan kovalennya. Perilaku elastik non-inear atau non-proporsional pada daerah elastis terutama
berhubungan dengan mekanisme distorsi dari keseluruhan rantai molekulnya yang linear atau linear dengan cabang. Perilaku plastis pada polimer termoplastik pada
umumnya dapat dijelaskan dengan mekanisme gelinciran rantai chain sliding. Ikatan sekunder sangat berperan dalam mekanisme ini sebagaimana diilustrasikan
dalam Gambar 2-27.
Gambar. 2.27. Perilaku Elastik Polimer Termoplastik.
Universitas Sumatera Utara
Mula-mula akan terjadi pelurusan rantai liner molekul polimer yang keadaannya dapat di ilustrasikan seperti ‘mie’ dengan ikatan sekunder dan saling kunci
mekanik. Selanjutnya akan terjadi gelinciran antar rantai molekul yang telah lurus pada arah garis gaya. Ikatan sekunder dalam hal ini akan berperan sebagai
semacam ‘tahanan’ dalam proses gelincir atau deformasi geser shear antar rantai molekul yang sejajar searah dengan arah garis gaya. Dengan demikian dapat
dijelaskan bahwa ikatan sekunder sangat menentukan ketahanan polimer termoplastik terhadap deformasi plastik atau yang selama ini kita kenal dengan
kekuatan strength dari polimer. Gelinciran rantai molekul polimer termoplastik dapat pula dilihat sebagai aliran viskos dari suatu fluida. Kemudahan molekul
polimer untuk dideformasi secara permanen dalam hal ini berbanding lurus
dengan viskositas dari polimer
Perilaku penciutan necking dari polimer termoplastik amorph agak sedikit berbeda dengan perilaku penciutan logam pada umumnya. Hal ini disebabkan
karena pada saat terjadi penciutan akan terjadi kristalisasi yang menyebabkan penguatan lokal pada daerah tersebut dan penurunan laju deformasi.
Pengujian tarik tensile test adalah pengujian mekanik secara statis dengan cara sampel ditarik dengan pembebanan pada kedua ujungnya di mana
gaya tarik yang diberikan sebesar P Newton. Tujuannya untuk mengetahui sifat- sifat mekanik tarik kekuatan tarik dari komposit yang diuji. Pertambahan
panjangnya Δl yang terjadi akibat gaya tarikan yang diberikan pada sampel uji disebut deformasi, dan regangan merupakan perbandingan antara pertambahan
panjang dengan panjang mula-mula yang dinyatakan dalam persamaan 2.1. Regangan merupakan ukuran untuk kekenyalan suatu bahan yang harganya
biasanya dinyatakan dalam persen . 100
100 ×
− =
× ∆
= l
l l
l l
ε 2.1
dengan: ε = regangan
l ∆ = pertambahan panjang m
l
= panjang mula-mula m l
= panjang akhir m
Universitas Sumatera Utara
Perbandingan gaya pada sampel terhadap luas penampang lintang pada saat pemberian gaya disebut tegangan stress. Tegangan tarik maksimum suatu
kekuatan tarik tensile strength suatu bahan ditetapkan dengan membagi gaya tarik maksimum dengan luas penampang mula-mula, dengan persamaan sebagai
berikut Roger Brown ,2002 : A
P
m m
= σ
2.2 dengan:
m
σ = Tegangan tarik maksimum Nm
-2
m
P
= Gaya tarik maksimum N
A
= Luas penampang awal m
2
Gaya maksimum adalah besarnya gaya yang masih dapat ditahan oleh sampel sebelum putus. Tegangan perpatahan adalah perbandingan gaya
perpatahan mula-mula. Gaya perpatahan adalah besarnya gaya saat sampel putus. Persamaan dapat dituliskan sebagai berikut :
A P
u u
= σ
2.3 dengan:
u
σ = tegangan perpatahan Nm
-2
u
P
= gaya perpatahan N
A
= luas penampang awal m
2
Gambar. 2.28. Kurva Tegangan-Regangan Bahan Kenyal .
Universitas Sumatera Utara
Grafik ini menunjukkan bahwa dari bagian awal kurva tegangan-regangan mulai dari titik o sampai a merupakan daerah elastis, di mana daerah ini berlaku
hukum Hooke. Titik a merupakan batas plastis yang didefenisikan sebagai tegangan terbesar yang dapat ditahan oleh suatu bahan tanpa mengalami regangan
permanen apabila beban ditiadakan. Dengan demikian, apabila beban ditiadakan di sebarang titik o dan a, kurva akan menelusuri jejaknya kembali dan bahan yang
bersangkutan akan kembali ke panjang awalnya. Titik b merupakan tegangan tarik maksimum yang masih bisa ditahan oleh bahan. Titik c merupakan titik
putuspatah. Penambahan beban sehingga melampaui titik a akan sangat menambah regangan sampai tercapai titik c di mana bahan menjadi putus. Dari
titik a sampai c dikatakan bahan mengalami deformasi plastis. Jika jarak titik o dan a besar, maka bahan itu dikatakan kenyal ductile. Jika pemutusan terjadi
segera setelah melewati batas elastis maka bahan itu dikatakan rapuh. Pada daerah antara titik o dan a berlaku hukum Hooke dan besarnya modulus
elastisitas pada daerah ini dapat ditulis dengan persamaan :
100 ×
=
ε σ
E
2.4 dengan:
E = modulus elastisitas atau Modulus Young Nm
-2
σ = tegangan Nm
-2
ε = regangan
Modulus Young adalah ukuran suatu bahan yang diartikan ketahanan material tersebut terhadap deformasi elastik. Makin besar modulusnya maka
semakin kecil regangan elastik yang dihasilkan akibat pemberian tegangan .
2.7.2. Analisis Termal dan Stabilitas Termal.
