Pengaruh Waktu Terhadap Derajat Grafting Maleat Anhidrat Dalam High Density Polyethylene (HDPE) Dengan Inisiator Benzoil Peroksida

PENGARUH WAKTU TERHADAP DERAJAT GRAFTING

MALEAT ANHIDRAT DALAM HIGH DENSITY

POLYETHYLENE (HDPE) DENGAN

INISIATOR BENZOIL PEROKSIDA

SKRIPSI

HALOMOAN HARAHAP

050822020

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009

PENGARUH WAKTU TERHADAP DERAJAT GRAFTING MALEAT ANHIDRAT DALAM HIGH DENSITY POLYETHYLENE ( HDPE )

DENGAN INISIATOR BENZOIL PEROKSIDA

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains

HALOMOAN HARAHAP 050822020

JURUSAN KIMIA EKSTENSI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2009

PERSETUJUAN

Judul :PENGARUH WAKTU TERHADAP DERAJAT

GRAFTING MALEAT ANHIDRAT DALAM HIGH DENSITY POLYETHYLENE ( HDPE ) DENGAN INISIATOR BENZOIL PEROKSIDA

Kategori :SKRIPSI

Nama :HALOMOAN HARAHAP

Nomor Induk Mahasiswa :050822020

Program Studi :SARJANA ( S 1 ) KIMIA EKSTENSI

Departemen :KIMIA

Fakultas :MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM ( FMIPA ) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, Maret 2009

Komisi Pembimbing

Pembimbing 2 Pembimbing I

Drs. Amir Hamzah Siregar, MSi Drs. Darwin Yunus Nasution, MS

NIP 131.945.358 NIP 130.936.280

Diketahui / Disetujui oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

PERNYATAAN

PENGARUH WAKTU TERHADAP DERAJAT GRAFTING MALEAT ANHIDRAT DALAM HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE)

DENGAN INISIATOR BENZOIL PEROKSIDA

SKRIPSI

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

Medan, Maret 2009

HALOMOAN HARAHAP 050822020

PENGHARGAAN

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT,atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulisan skripsi ini dapat diselesaikan. Karena penulisan skripsi ini merupakan syarat bagi mahasiswa untuk menyelesaikan studi di perguruan tinggi. Setiap mahasiswa yang telah menulis karya ilmiah dapat mengaplikasikan ilmu yang diperoleh selama studi di perguruan tinggi.

Penulis berusaha dan berupaya dengan segala kemampuan yang ada, namun penulis menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna seperti yang diharapkan. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis menerima saran dan masukan yang membangun guna kesempurnaan skripsi ini.

Selanjutnya dalam mempersiapkan skripsi ini, penulis banyak menerima bantuan berupa bimbingan dan petunjuk.Untuk ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Orangtua saya, buat ayahanda Sengan Harahap. dan Ibunda Maisaroh Nst yang telah melahirkan saya dan membesarkan saya hingga sekarang ini. Terimakasih atas dukungan doa dan materinya hingga saya dapat menyelesaikan skripsi ini. 2. Bapak Drs. Darwin Yunus Nst, MS, dan Drs Amir Hamzah Siregar ,MSi, selaku

dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu dan pikirannya dalam memberi petunjuk,saran dan bimbingan kepada penulis

3. Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto,M.Sc., selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

4. Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst,MS, selaku ketua departemen kimia dan Drs. Firman Sebayang, M.S selaku sekretaris jurusan kimia.

5. Seluruh staf pengajar yang telah memberikan ilmu dan bimbingan selama penulis menjadi mahasiswa

6. bang Edi selaku staf laboratorium kimia polimer yang banyak membantu.

7. B’Iwan Sitepu, dek Siska selaku teman seperjuangan penulis selama mengikuti Penelitian hingga penyusunan tulisan ini.

8. Seluruh rekan mahasiswa di Kimia,FMIPA –USU, khususnya kepada adek2

komisariat Hajrul, Mail, dan juga mak Ros, fahmi, serta teman-teman lain yang tidak dapat saya sebutkan.

9. Hendra Bangsawan, Ilham, Waldi selaku teman seperjuangan saya dikala suka dan duka yang telah memberikan dorongan selama saya kuliah.

10.Saudara-saudaraku seperti bang Irpan (keluarga), bang Sahnan (keluarga) Fauzan Fikri, kak Yanti (keluarga), kak Nurlan (keluarga), dek Noya, yang selalu memberikan dukungan hingga selesainya skripsi ini.

11.Saudara-saudaraku yang tidak dapat saya paparkan satu persatu dalam karya ilmiah ini.

12.Buat adekku tersayang Sri Mardani Husni Nst “terimakasih banyak ya atas dukungannya dan motivasinya”

PENGARUH WAKTU TERHADAP DERAJAT GRAFTING MALEAT ANHIDRAT DALAM HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE)

DENGAN INISIATOR BENZOIL PEROKSIDA

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh waktu terhadap derajat grafting antara maleat anhidrat pada high density polyethylene ( HDPE ) dengan inisiator benzoil peroksida. Proses grafting dilakukan dengan teknik pencampuran reaktif dalam internal mixer dengan komposisi HDPE : MA : BPO (96 : 3 : 1 (% gr)) pada suhu 145oC dan waktu yang bervariasi (30, 60, 90, 120, 150) menit. Selanjutnya dilakukan penentuan derajat grafting dengan metode titrasi. Dan analisis FTIR untuk mengukur apakah telah terjadi reaksi grafting.

Hasil penelitian diperoleh bahwa proses grafting maleat anhidrat pada High Density Polyethylene (HDPE) dapat terjadi dengan kondisi maksimum pada waktu 90 menit.

THE TIME INFLUENCE TO GRAFTING DEGREE OF MALEAT ANHIDRAT IN HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE)

WITH INISIATOR BENZOIL PEROXIDE

ABSTRACT

A research has been conducted about the time influence to grafting degree between maleat anhidrat at high density polyethylene (HDPE) with inisiator benzoil peroxide. The process of grafting is conducted with mixing reaktif technique in internal mixer with composition HDPE : MA : BPO (96 : 3 : 1 (% gr)) at temperature 145o C and the time has variation (30,60, 90, 120, 150) minutes. And then it is conducted the determination of grafting degree with titration method. And analyse of FTIR to measure what have been happened the grafting reaction.

The result of research obtained that the process of grafting maleat anhidrat at High Density Polyethylene (HDPE) can be happened with maximum codition in 90 minutes.

DAFTAR ISI

Halaman Persetujuan

Pernyataan ... i

Penghargaan ... ii

Abstrak… ... iv

Abstract… ... v

Daftar Isi…... vi

Daftar Tabel…. ... ix

Daftar Gambar …. ... x

Daftar Lampiran …... xi

Daftar Singkatan ... xii

Bab 1 Pendahuluan….. ... 1

1.1 Latar belakang ... 1

1.2 Permasalahan.... ... 1

1.3 Pembatasan Masalah.. ... 2

1.4 Tujuan Penelitian... 2

1.5 Manfaat Penelitian... ... 2

1.6 Lokasi Penelitian.... ... 2

1.7 Metodelogi Penelitian ... 3

Bab 2 Tinjauan Pustaka……… .. 4

2.1. Polietilena... ... 4

2.1.1 Sifat Kimia Polietilena... 6

2.1.2 Sifat-sifat listrik ... 6

2.2 Plastisisasi Polimer ... 7

2.3 Teori polaritas ... 8

2.4 Kompatibilitas ... 8

2.5 Pemlastis polimer ... 9

2.6 Inisiator ... 10

2.6.1 Benzoil peroksida ... 11

2.7 Asam maleat anhidrat ... 12

2.7.1 Asam Maleat ... 13

2.8 Proses reaksi grafting ... 14

2.9 Analisa Spektroskopi infra merah (IR) .... ... 14

Bab 3 Metodelogi Penelitian… ... 17

3.1 Alat dan Bahan... ... 17

3.1.1 Alat... ... 17

3.2 Prosedur Kerja... 18

3.2.1 Preparasi alat ... 18

3.2.2 Preparasi sampel ... 18

3.2.3 Proses Grafting ... 18

3.2.4 Menghitung derajat grafting metode titrasi ... 19

3.2.5 Pembuatan larutan KOH 0,05 N ... 19

3.2.6 Uji Spektroskopi FTIR. ... 19

3.3 Bagan Penelitian... 20

3.3.1 Campuran polimer ... 20

3.3.2 Menghitung derajat grafting melalui titrasi ... 21

3.3.3 Uji kualitatif dengan metode FTIR ... 22

Bab 4 Hasil dan Pembahasan ... 23

4.1 Hasil Pencampuran Polimer... 23

4.2 Perhitungan ... 24

4.3 Pembahasan ... 25

4.3.1Pengaruh Konsentrasi Maleat anhidrida terhadap derajat grafting ... 26

4.4 Analisa FTIR ... 26

Bab 5 Kesimpulan dan Saran ... 28

5.1 Kesimpulan ... 28

5.2 Saran ... 28

Daftar Pustaka Lampiran

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Sifat fisika dan mekanika polietilena ... 5

Table 2.2 Nomenklatur dari peroxide compounds ... 10

Tabel 2.3 Sifat – sifat maleat anhidrat ... 13

Tabel 2.4 Korelasi gugus fungsional untuk polietilena termodifikasi ... 16

Tabel 4.1 Data hasil pencampuran polimer ... 23

Tabel 4.2 Perbandingan pengaruh waktu terhadap derajat grafting ... 26

Tabel 4.1 Bilangan gelombang HDPE murni ... 27

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 polimerisasi polietilena ... 4

Gambar 2.2 penguraian benzoil peroksida ... 11

Gambar 2.3 Pembentukan Anhidrida maleat ... 12

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Hasil FTIR untuk Polietilena murni... 29 Lampiran 2 Hasil FTIR untuk

Poletilena + Maleat Anhidrat + Benzoil Peroksida ... 30 Lampiran 4 Gambar Alat dan Bahan Penelitian ... 31

DAFTAR SINGKATAN

HDPE = HIGH DENSITY POLETHYLENE MA = Maleat Anhidrida

BPO = Benzoil Peroksida

FTIR = Fourier Transform Infrared Spektroskopy g = Grafting

GMA = Glycidyl methacrylate PVC = Poli vinil clorida

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Polietilena adalah salah satu polimer terbesar penggunaan dan produksinya pertahun. Berdasarkan data Environmental Protection Agency ( EPA ) Amerika Serikat diketahui bahwa penggunaan polietilena di Amerika tahun 1998 sekitar 45,5 % dari total plastik yang digunakan yaitu sekitar 9136750 ton, sedangkan di Indonesia berdasarkan Biro Pusat Statistik ( BPS ) 1.528.623 ton pada tahun 2004 dengan perkiraan laju pertumbuhan tujuh sampai sembilan persen pertahun.

Dalam hal lain pencampuran polietilena dengan bahan polimer lain misalnya pulp dan serat tandan kosong kelapa sawit untuk meningkatkan sifat degradasinya cenderung tidak berlangsung secara homogen karena sifat kedua bahan polimer yang mempunyai kepolaran yang berbeda. (Rosen, H. 1982) menyatakan bahwa kompatibilitas olefin dengan bahan pengisi selulosa sangat rendah karena kepolaran berbeda. Untuk meningkatkan kompatibilitas campuran polimer dapat dilakukan dengan menggunakan bahan penghubung ( coupling agent ) yang dapat meningkatkan interaksi antara bahan pengisi dengan matriks polimer ( Ellis, W.D, 1999).

Cara lain untuk memperkecil kepolaran adalah dengan teknik modifikasi struktur bahan polimer ( Brown, 1992, Dedecker dan Groeninck, 1996 ), (Mousa Ghaemy, 2002) telah melakukan modifikasi struktur polietilena dengan penambahan maleat anhidrat secara grafting, dengan teknik refluks. Dengan menggunakan pelarut toluene, pada waktu 30 menit, 60 menit, dan 90 menit.

Dalam penelitian ini akan dilakukan modifikasi struktur high density polyethylene (HDPE) dengan maleat anhidrida dan inisiator benzoil peroksida dengan cara pencampuran reaktif di dalam alat internal mixer pada suhu 1450 C dengan variasi waktu.

1.2. Perumusan Masalah

Reaksi grafting dilakukan dengan pencampuran HDPE dan maleat anhidrida dengan inisiator benzoil peroksida. Pencampuran dilakukan dengan variasi waktu sehingga diperoleh derajat grafting hasil yang lebih tinggi . Akan tetapi efisiensi pencangkokan maleat anhidrat dengan HDPE perlu ditingkatkan dengan bantuan inisiator benzoil peroksida.

Dengan demikian permasalahan penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut : Bagaimana pengaruh waktu terhadap derajat grafting

1.3. Pembatasan Permasalahan

1. Dalam penelitian ini menggunakan perbandingan HDPE : maleat anhidrat : benzoil peroksida adalah konstan yaitu ( 96% : 3% : 1%).

2. Pelarut yang digunakan Xylen, metanol, dan inisitor yang digunakan BPO 3. Waktu yang digunakan masing – masing 30 menit, 60 menit, 90 menit, 120

menit, 150 menit, pada suhu 145o C.

4. Karakterisasi dengan uji FTIR dan penentuan derajat grafting

Untuk mengetahui bagaimana pengaruh variasi waktu terhadap derajat grafting.

1.5. Manfaat penelitian

Adapun hasil penelitian ini diharapkan menghasilkan HDPE yang bergugus fungsi polar sehingga mempunyai kompatibilitas yang baik terhadap pencampuran dengan bahan pengisi lain seperti serat selulosa. Manfaat lain untuk memberikan informasi reaksi grafting antara maleat anhidrida dengan HDPE .

1.6. Lokasi penelitian

Lokasi penelitian dilakukan di laboratorium polimer FMIPA USU dan perekaman spektrum FTIR dilakukan di laboratorium bea cukai Belawan.

1.7. Metodologi penelitian

Adapun tahap – tahapnya adalah :

1. Reaksi grafting dari HDPE dengan maleat anhidrat dan inisiator benzoil peroksida dalam hot mixer dengan variasi waktu 30 menit, 60 menit, 90 menit, 120 menit, 150 menit, pada suhu 145oC.

2. Uji karakterisasinya menggunakan spektrofotometer infra merah (FTIR) dan derajat grafting

Variabel – variable yang digunakan adalah sebagai berikut :

1. Variabel bebas : Variasi waktu yang digunakan yaitu 30 menit, 60 menit, 90 menit, 120 menit, 150 menit

2. Variabel terikat : Infra merah (IR) gugus fungsi maleat anhidrat pada (HDPE) derajat grafting maleat anhidrat pada HDPE.

3. Variabel tetap : Suhu 145o C

Perbandingan HDPE : MA : BPO ( 96% : 3% : 1%) Suhu dipress 145oC dan waktu press 15 menit

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Polietilena

Polietilena dibuat dengan jalan polimerisasi gas etilen yang dapat diperoleh dengan memberi hidrogen gas petrolium pada pemecahan minyak (nafta), gas alam atau asetilena. Polimerisasi etilena ditunjukkan pada reaksi di bawah ini (Surdia, Saito, 1995).

Gambar.2.1. Polimerisasi Etilena

C C

H

H

H

H

n C C

H H

. .

H H

n .

Polietilen adalah salah satu dari poliolefin yang paling banyak digunakan sebagai bahan dasar untuk pembuatan berbagai jenis peralatan rumah tangga dan kemasan makanan maupun minuman.Pemanfaatannya yang sangat luas dimungkinkan karena polimer ini memiliki banyak sifat-sifat yang bermanfaat antara lain daya tahan terhadap zat kimia dan benturan yang baik, mudah dibentuk dan dicetak, ringan dan harganya yang murah (Piasecki. 2000).

Akan tetapi, karena kekristalan dan sifat hidrofobnya yang tinggi, energi permukaanya yang rendah, serta terbatasnya situs aktif yang ada pada permukaan PE, membatasi pemanfaatan PE tersebut dalam beberapa bidang aplikasinya seperti perekatan, pengecatan, dan pencetakan.Secara umum, beberapa sifat tertentu seperti komposisi kimia, hidrofilitas, kekasaran, kekristalan, daya hantar listrik, daya adhesi, dan kelumasan dibutuhkan untuk pemanfaatan polimer tersebut (Chaimbault, P.Cassel, S .Clude, S. Debaig,C. 1999 ; Piasecki. 2000.). Untuk meningkatkan kesesuaian sifatnya (compatibility), salah satu cara yang sudah dikembangkan adalah dengan memodifikasi permukaan PE agar dapat berinteraksi dengan bahan lain sehingga memenuhi persyaratan sesuai dengan peruntukan yang diinginkan

Polietilena adalah bahan termoplastik yang transparan, berwarna putih dan mempunyai titik leleh yang bervariasi antara 110 – 137 oC. Umumnya polietilena bersifat resisten 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 linear, bercabang atau berikatan silang (Billmeyer.1984)

Salah satu metoda modifikasi yang diketahui efektif untuk memasukkan sifat- sifat yang diinginkan ke dalam PE adalah teknik grafting (tempel/cangkok) Kelebihan teknik grafting ini adalah PE dapat difungsionalisasi berdasarkan sifat yang dimiliki oleh monomer yang terikat secara kovalen tanpa mempengaruhi struktur dasar PE. Modifikasi suatu polimer dengan teknik grafting melibatkan pembentukan situs aktif berupa radikal bebas atau ion terlebih dahulu pada polimer induk. Pembentukan situs aktif pada polimer induk dapat dilakukan dengan dua cara, yakni metode kimia dan metode fisika. Dengan metode kimia, radika terbentuk pada PE akibat abstraksi atom hidrogen oleh radikal inisiator seperti BPO (dibenzoyl peroxide), AIBN

(azobisisobutyronitrile), atau bahan pengoksidasi seperti garam cerium (Malcom, P. S. 1989)

Secara kimia polietilena sangat lembab. Polimer ini tidak larut dalam pelarut apapun pada suhu kamar, tetapi menggembung oleh hidrokarbon dan tetraklorometana (karbon tetra klorida). Polietilena tahan terhadap asam dan basa, tetapi dapat dirusak oleh asam nitrat pekat. Polietilena tidak tahan terhadap cahaya dan oksigen (Cowd.1991).

Jenis polietilena yang banyak digunakan adalah LDPE (low density polyethylene) yang mempunyai rantai bercabang dan HDPE (high density polyethylene) yang tidak mempunyai cabang tetapi merupakan rantai utama yang lurus. LDPE bersifat lentur, ketahanan listrik yang baik, kedap air, lebih lunak daripada HDPE. HDPE memiliki kecendrungan tidak tahan terhadap perubahan cahaya sehingga mudah berubah warna oleh pengaruh cahaya matahari.

Tabel 2.1. Sifat Fisik dan Mekanik Polietilena

Sifat Fisik dan Mekanik LDPE Rantai Cabang HDPE Rantai Lurus

Berat jenis (g/cm 3) 0,91 – 0,94 0,95 - 0,97

Titik leleh ( oC) 105 – 115 135

Kekerasan 44 – 48 55 – 70

Kapasitas panas (kj-1 kg-1 K-1 ) 1,916 1,916

Regangan (%) 150 – 60 12 – 700

Tegangan tarik (Nmm-2) 15,2 – 78,6 17,9 - 33,1

Modulus tarik (Nmm2 ) 55,1 – 172 413 - 1034

Tegangan impak > 16 0,8 - 14

Konstanta dielektrik 2,28 2,32

Resitivitas (ohm cm) 6 x 105 6x105

2.1.1. Sifat-sifat Kimia Polietilena

hidrokarbon aromatik dan larutan hidrokarbon yang terkloronasi diatas temperatur 70

o

C, tetapi tidak ada pelarut yang dapat melarutkan polietilena secara sempurna pada temperatur biasa. Karena bersifat non polar polietilena tidak mudah diolah dengan merekat. Perlu perlakuan tambahan tertentu secara oksidasi pada permukaan atau pengubahan struktur permukaannya oleh sinar elektron yang kuat (Surdia, Saito, 1995).

2.1.2. Sifat-sifat listrik

Polietilena merupakan polimer non polar yang khas memiliki sifat-sifat listrik yang baik terutama sangat baik dalam sifat khas frekuensi tinggi, banyak dipakai sebagai bahan isolasi untuk radar, TV dan berbagai alat komunikasi.

Pada tahun 1953 Karl Ziegler,dari Jerman menemukan proses polimerisasi dengan menggunakan katalis senyawa koordinasi antara alkil alumunium dengan halida logam transisi dalam sintesis polietilena linier atau sintesis polietilena secara polimerisasi radikal hanya menghasilkan rantai cabang yang tak reguler. Tidak lama kemudian, Natta mengadakan modifikasi katalis yang digunakan oleg Ziegler untuk mensinteisis polimer kristalin. Liner isotaktik tinggi dari monomer -Oleofin tak polar misalnya propilena. Metode polimerisasi ini kemudian berkembang pesat dan sangat penting artinya dalam industri sintesis poliolefin (Wirjosentono, 1996).

2.2. Plastisasi Polimer

Pemakaian bahan polimer untuk memenuhi setiap segi kebutuhan manusia memerlukan bahan dengan sifat mekanis dari yang lunak dan ulet sampai yang keras dan kuat. Beberapa jenis polimer dengan struktur kimia rantai yang berbeda akan membentuk bahan dengan sifat mekanis yang berbeda pula. Akan tetapi untuk mendapatkan suatu bahan dengan kekerasan tertentu pula rancangan struktur kimia rantai sangat sulit dilakukan dan memerlukan biaya yang besar. Untuk itu dalam pengolahan membentuk bahan-setengah-jadi/barang-jadi, ke dalam bahan polimer murni biasanya ditambahkan suatu zat cair/padat untuk meningkatkan sifat plastisitasnya. Proses ini dikenal dengan plastisasi, sedang zat yang ditambahkan

pemlastis. Di samping itu pemlastis dapat pula meningkatkan elastisitas bahan, membuat lebih tahan beku dan menurunkan suhu-alir, sehingga pemplastis kadang-kadang disebut juga dengan ekastikator antibeku atau pelembut. Jelaslah bahwa plastisasi akan mempengaruhi semua sifat fisik dan mekanis polimer seperti kekuatan tarik, elastisitas kekerasan, sifat listrik, suhu lair, suhu transisi kaca dan sebagainya (Wirjosentono, 1995).

Adapun pemplastis yang sering digunakan merupakan golongan ftalat ester seperti dimetil ftalat, dibutil ftalat, diheksil ftalat, dioktil ftalat dan didesil ftalat. Menurut (Goudung, D. U. 2004.), plastisiser seperti DOP (dioktil flatat) yang digunakan secara komersil bersifat racun dan karsinogenik.

Proses plastisasi polimer pada prinsipnya adalah dispersi molekul pemplastis kedalam fasa polimer. Jika pemlastis mempunyai gaya interaksi dengan polimer, proses dispersi akan berlangsung dalam skala molekul dan terbentuk larutan polimer-pemlastis yang disebut dengan kompatibel.

Sifat fisik dan mekanis polimer-terplastisasi yang kompatibel ini akan merupakan fungsi distribusi dari sifat komposisi pemplastis yang masing-masing komponen dalam sistem. Bila antara pemplastis dengan polimer tidak terjadi campuran koloid yang tak mantap (polimer dan pemplastis tidak kompatibel) dan menghasilkan sifat fisik polimer berkualitas rendah. Karena itu, ramalan karakteristik polimer yang terplastisasi dapat dilakukan dengan variasi komposisi pemlastis.

Jika terjadi interaksi polimer-polimer cukup kuat, maka molekul pemplastis akan terdifusi kedalam rantai polimer (rantai polimer amorf membentuk satuan struktur globular yang disebut bundle) menghasilkan plastisasi infrastruktur intra bundle. Dalam Hal ini molekul pemlastis akan berada diantara rantai polimer dan mempengaruhi mobilitas rantai yang dapat meningkatkan plastisasi sampai batas kompatibilitas yaitu sejumlah yang dapat terdispersi (terlarut) dalam polimer. Jika jumlah pemplastis melebihi batas ini, maka akan terjadi sistem yang heterogen dan plastisasi melebihi tidak efisien lagi (Wirjosentono. 1995).

Sesuai teori ini gaya intermolekuler antara molekul – molekul pemplastis, molekul – molekul polimer dan molekul – molekul pemlastis polimer harus seimbang untuk menghasilkan gel yang stabil. Oleh karena itu polaritas pemplastis yang mengandung satu atau lebih gugus polar dan non polar harus sesuai dengan polaritas dari partikel polimer. Polaritas molekul pemplastis bergantung pada adanya gugus – gugus yang mengandung oksigen, posfat dan sulfur. Pemplastis – pemplastis yang mengandung gugus ester polar, fenil terpolarisasi dan alkil nonpolar dapat juga bertindak sebagai gugus yang menyelubungi polimer. Namun orientasi dan arah gugus – gugus polar pemplastis menentukan interaksinya dengan dipol – dipol polimer (Meier.1990).

2.4. Kompatibilitas

Kompatibilitas pemplastis dengan bahan polimer adalah hal yang penting. Kompatibilitas yang baik menunjukkan campuran pemlastis dan polimer yang stabil dan homogen. Kompatibilitas campuran ditentukan oleh interaksi molekul polimer – pemplastis, bahan aditif, tekanan, suhu, kelembaban dan cahaya.

Kompatibilitas campuran dapat ditentukan melalui panas reaksi campuran, transisi gelas, morfologi, sifat mekanikal dinamis secara viskosimetrik (Chattopadhyay.2000). Pemlastis bisa saja kompatibel pada suhu proses namun dapat keluar kembali dari polimer (blooming) pada suhu kamar. Polimer pemplastis selalu berada dalam kesetimbangan dinamis pada suhu tertentu, begitu Suhu berubah efektifitas gaya – gaya juga berubah. Pada kondisi normal, difusi selalu terjadi yaitu sejumlah tertentu pemlastis berada di permukaan polimer karena kesetimbangan adsorpsi/ desorpsi antara polimer dan pemlastis terganggu (Zhong.dkk.1998).

Proses pemplastis, prinsipnya adalah terjadinya dispersi molekul pemplastis ke dalam fase polimer. Bilamana pemplastis mempunyai gaya interaksi dengan polimer, proses dispersi akan berlangsung dalam skala molekul dan terbentuk larutan polimer pemlastis sehingga keadaan ini disebut kompatibel. Interaksi antara pemlastis – polimer ini sangat dipengaruhi oleh sifat afinitas kedua komponen. Kalau afinitas polimer – pemlastis tinggi, maka molekul pemlastis akan terdifusi ke dalam bundel,

disini molekul pemlastis akan berada diantara rantai polimer dan mempengaruhi mobilitas rantai (Efendi,2001).

Sifat fisik dan mekanis yang terplastisasi merupakan fungsi distribusi dari sifat dan komposisi masing – masing komponen dalam sistem, karenanya ramalan karakterisasi polimer yang terplastisasi mudah dilakukan dengan variasi komposisi pemlastis. Secara umum variasi jumlah pemlastis akan efektif (mempunyai efek plastisasi) sampai bahan kompatibel. Hasil analisis mekanik yang dilakukan menunjukkan bahwa membran – membran yang lebih kuat dan lebih liat (kenyal) dihasilkan ketika sedikit pemplastis yang digunakan dalam membran. Hasil uji pemplastis ini menunjukkan bahwa pemplastis yang mempunyai berat molekul yang relatif rendah akan memperbaiki kekuatan dan keliatan membran. Ketika sejumlah kecil pemplastis ditambahkan pada suatu polimer, pemplastis ini akan menyebabkan molekul polimer bergerak ke dalam konfigurasi energi yang lebih rendah. Dalam konfigurasi ini molekul – molekul menjadi kurang bergerak, dengan demikian akan meningkatkan kekuatan dan keliatan yang baik dari polimer. Sebaliknya jika pemplastis yang ditambahkan terlalu banyak molekul – molekul polimer banyak bergerak, akibatnya terjadi penurunan kekuatan dan keliatan polimer (Nirwana,2001).

2.5. Pemplastis Polimer

Persyaratan mendasar yang harus dipenuhi oleh pemplastis adalah bahwa semua gaya intermolekuler antara pemplastis-pemplastis, polimer-polimer dan antara pemplastis-polimer harus berada dalam besaran yang sama.Untuk mejadi pemplastis yang efisien maka suatu senyawa dengan berat molekul rendah harus memiliki afinitas yang cukup untuk mengatasi interaksi antara polimer-polimer dengan cara mensolvasi polimer pada titik kontak interaksi. Untuk memberikan fleksibilitas yang baik pada suhu rendah, senyawa ini juga harus memiliki mobilitas yang cukup untuk berpartisipasi dalam kesetimbangan sistem dan harus dapat berdifusi melalui sistem tersebut. ( Rudin, 1982 ).

dalam resin yang keras atau kaku, sehingga akumulasi gaya antarmolekul, pada rantai panjang akan menurun, akibat kelenturan, pelunaka dan pemanjangan resin akan bertambah (Finar,I.L.1986). Dengan berkurangnya gaya antar molekul, menyebabkan gerakan bagian rantai lebih mudah bergerak, akibatnya bahan yang tadinya keras (kaku) akan menjadi lembut pada suhu kamar (Cowd, 1991).

2.6 Inisiator

Inisiator sering digunakan untuk membentuk radikal bebas

Table 2.2 Nomenklatur dari peroxide compounds

Nama Campuran yang Umum

Alkil peroksida RO OR

Acil peroksida

R C O O C O O

R Peroksi acid

R C O OH

O

Peroksi ester

R C O OR' O

Nama umum Radikal

Alkoksil radikal RO.

Alkil peroksi radikal ROO.

Acil radical R C O . Aciloksil radical .

R C O O

Asil peroksi radical

.

R C O O O

Nama Spesifik Radikal

Methil CH3·

Methoksil _CH .

3O

Acetil

.

CH₃C O

Acetoksil CH3-CO2·

Benzoloksil φ-CO2·

Benzoilperoksi φ-C(O)O2·

Kebanyakan polimer sintetik secara komersil dapat dihasilkan melalui proses polimerisasi reaksi rantai yang kadang-kadang disebut polimerisasi adisi. Penggunaan terbanyak dari inisiator organik seperti benzoil peroksida sering digunakan sebagai perekat yang bagiannya sama dari suatu inisiator dan suatu cairan seperti dibutil flatat. Peroksida organik mudah diuraikan dan peroksida organik harus dipegang hati-hati. Peruraian mereka mungkin dipercepat dengan pemanasan. Penambahan dalam jumlah sedikit dari amina tersier seperti :{ C6H6N(CH2)2} atau N,N – dimetil anilin atau

dengan garam-garam organik dari logam-logam kuat seperti kobal naphthenat.

Kemantapan relatif dari peroksida organik biasanya dinyatakan dalam waktu paruh, rata-rata peruraian pada beberapa temperatur spesifik adalah sebanding untuk konsentrasi dari pemicu / inisiator dan waktu paruhnya. (Seymour, 1975 )

2.6.1 Benzoil Peroksida

Kebanyakan pemicu yang digunakan secara luas adalah radikal bebas yang dihasilkan dari peruraian peroksida. Peroksida organik seperti benzoil peroksida diuraikan dengan mudah untuk menghasilkan radikal bebas benzoil. Kemudian radikal bebas benzoil diuraikan untuk membentuk karbon dioksida (CO2) dan radikal bebas fenil

dapat digambarkan sebagai berikut

Benzoil peroxida (BPO) _{Benzoiloxil radical} C

O

O O C

O

C O

O

2

.

Temp.

.

₊

_CO

Gambar 2.2 Penguraian Benzoil peroksida

Radikal bebas fenil itu kemudian ditambahkan ke sebuah monomer vinil seperti stirena (C6H5CH=CH2). Untuk menghasilakn sebuah radikal bebas yang baru dapat

merambat (propagasi) dengan monomer-monomer vinil lainnya. (Parker, 1994)

2.7. Asam Maleat Anhidrat

Anhidrat maleat dengan berat molekul 98,06, larut dalam air, meleleh pada temperatur 57- 60 0C, mendidih pada 202 0C dan spesifik grafiti 1,5.

Anhidrat maleat adalah senyawa vinil tidak jenuh merupakan bahan mentah dalam sintesa resin polieste, pelapisan permukaan karet, deterjen, bahan aditif dan minyak pelumas, plastisizer dan kopolimer. Anhidrat maleat mempunyai sifat kimia khas yaitu adanya ikatan etilenik dengan gugus karbonil didalamnya, ikatan ini berperan dalam reaksi adisi.( Arifin, 1996 )

Dalam penelitian ini maleat anhidrat diharapkan menempel ( tergrafting ) pada polimer polietilena dengan variasi waktu yang maksimum, sehingga polimer yang bersifat non polar dapat berubah menjadi sedikit polar sehingga dapat dihasilkan suatu produk yang lebih baik.

Anhidrida maleat masih digunakan dalam penelitian polimer. Anhidrida maleat dapat dibuat dari asam maleat, seperti reaksi dibawah ini :

O O

H3C C HC C temp / tekanan

O + OH

OH katalis

H3C C HC C

O O

O HC C

O + 2 CH3COOH

HC C O

Gambar 2.3 Pembentukan Anhidrida Maleat

Adapun beberapa gambaran sifat-sifat maleat anhidrat dapat di jelaskan dalam tabel berikut ini Tabel : 2.3. sifat – sifat maleat anhidrat

Deskripsi Berwarna atau padatan putih

Bentuk molekul C4H2O3

Berat molekul 98.06 g/mol

Titik didih 202 oC

Titik cair 52.8 oC

Tekanan 0,1 torr 25 oC

Kelarutan Larut dalam air, eter, asetat,

kloroform, aseton, etil asetat, benzena.

HSDB., (1995).

2.7.1. Asam maleat

Asam maleat atau Asam (Z)-butenadioat atau asam toksilat adalah yang merupakan berikatan dengan dua gugus asam karboksilat. Asam maleat adalah asam butenadioat, sedangkan kurang stabil; perbedaa maleat sangatlah berbeda dengan asam fumarat. Asam maleat larut dalam air, sedangkan asam fumarat tidak; titik lebur asam maleat adalah (130-139°C), juga lebih rendah dari titik lebur asam fumara (287 °C). Perbedaan sifat ini dapat dijelaskan oleh

dengan dikarboksilat. Dalam bidang industri, asam maleat diturunkan dari dengan prose

Gambar 2.4 Asam Maleat

Wikipedia Bahasa Melayu, ensiklopedia bebas.

2.8. Proses Reaksi Grafting

Berlangsungnya reaksi ini dalam ekstruder ialah :

 Granul polimer dilelehkan pada daerah awal umpan ekstrudernya.

 Katalis Peroksida diinjeksikan kedalam ekstruder, membentuk loka aktif pada rantai utama polimer.

 Monomer diinjeksikan kelelehan tadi, terkadang katalis dan monomernya tercampur.

 Komponen-komponen dicampur dengan laju geser tinggi.

 Monomer dan produk samping dikeluarkan dari campuran lelehan pada daerah pengatsiran vakum.

 Lelehan reaksi diekstruksi dan dipeletkan sebagai bahan baku granul dan dibentuk menjadi produk akhir.

Hartomo, A.J., (1993),

2.9. Analisa Spektrofotometri Infra merah (IR)

Merupakan suatu cara untuk menentukan dan merekam hasil spekta residu dan serapan infra merah didefinisikan sebagai daerah yang memiliki panjang gelombang dari 1 – 500 µ. Setiap gugus dalam molekul mempunyai karakteristik sendiri, maka spektroskopi IR dapat digunakan untuk mendeteksi gugus yang spesifik dalam

polimer. Intensitas pita serapan adalah uluran konsentrasi di gugus yang khas yang dimiliki oleh polimer (Seymour, 1975)

Intrumen yang digunakan untuk mengukur resapan radiasi infra merah pada berbagai panjang gelombang disebut spektrofometer infra merah. (Fessenden, F., 1997)

Alat spektrofotometer infra merah pada dasarnya terdiri dari komponen – komponen pokok yang sama dengan alat spektrofotometer ultra lembayung dan sinar tampak, yaitu terdiri dari sumber sinar, monokromator berikut alat – alat optik seperti cermin dan lensa, sel tempat cuplikan, detektor amplifier dan alat dengan skala pembacaan atau alat perekam spektrum (recorder) akan tetapi disebabkan kebanyakan bahan dalam menstransmisikan radiasi infra merah berlainan dengan sifatnya dalam menstransmisikan radiasi ultra lembayung, sinar tampak, sifat dan kemampuan komponen alat tersebut diatas berbeda untuk kedua jenis alat spektrofotometer itu.

Keuntungan pemakaian sistem berkas rangkap pada alat spektrofotometer adalah :

1. Memperkecil pengaruh penyerapan sinar infra merah oleh CO2 dan uap air dari

udara.

2. Sistem berkas rangkap mengurangi pengaruh ketidak stabilan pancaran sumber sinar dan detektor.

3. Mengurangi pengaruh hamburan (scattering) sinar infra merah oleh partikel – partikel debu yang ukurannya mendekati nilai rata – rata panjang gelombang infra merah.

4. Kalau blanko yang digunakan adalah pelarut dari cuplikan dengan sistem berkas rangkap itu pita – pita serapan pelarut tidak akan timbul pada spektrum yang direkam.

5. Perekaman otomatis dapat dilakukan (scanning). (Noerdin, D., 1985).

Sistem analisa spektroskopi infra merah (IR) telah memberikan keunggulan dalam mengkarakterisasi senyawa organik dan formulasi material polimer. Analisa infra merah (IR) akan menentukan gugus fungsi dari molekul yang memberikan regangan pada daerah serapan infra merah. Tahap awal identifikasi bahan polimer,

dengan membandingkan spektrum yang telah dikenal. Pita serapan yang khas ditunjukan oleh monomer penyusun material dan struktur molekulnya.

Umumnya pita serapan polimer pada spektrum infra merah (IR) adalah adanya ikatan C-H regangan pada daerah 2880 cm-1 yang sampai 2900 cm -1 dan regangan dari gugus fungsi lain yang mendukung suatu analisa material. (Hummel, D.O., 1985).

Sistem analisis spektroskopi IR telah memberikan keunggulan dalam mengkarakterisasi senyawa organik dan susunan materi polimer. Analisa IR akan menentukan gugus fungsi dari molekul yang memberikan regangan pada daerah serapan inframerah. Tahap awal identifikasi bahan polimer, maka harus diketahui pita serapan yang karakteristik untuk masing-masing polimer dengan membandingkan spektrum yang telah dikenal.

Pita serapan yang khas ditunjukkan oleh monomer penyusun material dan struktur molekulnya. (Hummel, D.O 1985)

Tabel 2.4 Korelasi gugus fungsional untuk polietilena termodifikasi

Graft Monomer Gugus fungsionil Ir Peak ( s ) ( cm-1 )

Maleat Anhidrat (MA)

C=O ( Single Unit )

C=O ( attribute to oligo- MA, , -unsaturated anhydride

C=O

1792, 1715 ( b) 1784, 1860 ( b) 1713,1790,1867 ( b)

Diethyl maleate C=O 1740

GMA C=O 1730, 1735

BAB 3

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat

Adapun alat-alat yang digunakan adalah sebagai berikut :

- Gelas Erlenmeyer Pyrex 300 ml

- Gelas Ukur Pyrex 25 ml

- Gelas Beaker Pyrex 250 ml

- Labu Ukur Pyrex 500 ml

- Oven Memmert

- Alat Pemanas PMC

- Kertas Saring Whatman 42

- Hot Mixer Heles CR-52

- Spatula

- Pendingin Liebig - Selang

- Pipet Tetes - Stirer

- Corong Vakum

- Buret Pyrex 50 ml

- Pompa Vakum Welch Duo – Seal

- Alat press - Alat FTIR

3.1.2 Bahan

- Aquades

- Aseton

- Xylen P.A Merck

- Metanol P.A Merck

- Polietilen ( HDPE ) Asrene (PT Chandra Asri) - BPO ( Benzoil Peroksida ) Merck

- MA ( Maleat Anhidrat ) Merck

- fenofthalein

3.2 Prosedur Kerja 3.2.1 Preparasi Alat

Dihidupkan alat Internal Mixer selama 1 jam sampai suhu mencapai 145o C

3.2.2 Preparasi Sampel

Ditimbang HDPE , MA, BPO masing –masing sesuai dengan perbandingan berikut dalam jumlah massa total 30 g :

Sampel HDPE ( % ) MA ( % ) BPO ( %)

1 96 3 1

2 96 3 1

3 96 3 1

4 96 3 1

5 96 3 1

- Massa HDPE masing – masing 28,8 g

- Massa asam maleat anhidrat masing – masing 0,9 g - Massa benzoil peroksida masing – masing 0,3 g

3.2.3 Proses Grafting

1. Dimasukkan Sampel I HDPE kedalam alat internal mixer.

2. Dihidupkan strirer pada alat dan setelah 5 menit kemudian barulah dimasukkan maleat anhidrat dan benzoil peroksida dan diamati sampai bercampur selama 30 menit.

3. Setelah bercampur alat internal mixer dimatikan lalu dikeluarkan hasilnya dan didinginkan dengan penambahan es batu pada suhu kamar.

4. Prosedur yang sama dilakukan untuk sample berikutnya dengan variasi waktu masing – masing 60 menit, 90 menit, 120 menit, 150 menit.

1. Polimer HDPE yang sudah tergrafting hasil dari internal mixer ditimbang 1 gram

2. kemudian direfluks dengan 100 ml xylen, dan dipanaskan hingga larut 3. Setelah larut ditambahkan aseton untuk membentuk endapan, lalu disaring

dengan kertas saring wathman yang terhubung dengan pompa vakum 4. Dicuci berulang-ulang dengan metanol.

5. Endapan yang diperoleh dikeringkan dalam Oven pada suhu 1200 C

6. Endapan yang sudah kering kemudian direfluks kembali dengan 100 ml xylen, dan dipanaskan hingga larut.

7. Ditambahkan 1 tetes air dan direfluks 15 menit 8. Ditambahkan indikator fenofthalin 1 %

9. Lalu dititrasi dengan 0,05 N KOH dalam keadaan panas.

10.Titrasi dihentikan bila terjadi perubahan warna dari putih menjadi merah jingga

11.Dicatat volume titran KOH yang terpakai dan dihitung derajat graftingnya (MAH % ).

3.2.5 Pembuatan larutan KOH 0,05 N

Ditimbang 2,8 g KOH dilarutkan dengan metanol kemudian dimasukkan kedalam labu takar 1000 ml sehingga diperoleh larutan KOH 0,05 N dalam methanol

3.2.6 Uji Spektroskopi FTIR

Endapan kering yang diperoleh dari hasil refluks dengan derajat grafting paling banyak di cetak tekan panas pada suhu 145 0 C akan didapat film campuran polimer. Film spesimen ini dijepit pada tempat sampel kemudian diletakkan pada alat kearah sinar infra merah. Hasil akan direkam pada kertas berskala aluran kurva bilangan gelombang terhadap intensitas, hasilnya akan dilihat pada spektra FTIR.

3.3. Bagan Penelitian 3.3.1 Campuran Polimer

Dimasukkan Sampel I kedalam alat internal mixer

Dihidupkan stirer dan ditambahkan asam maleat anhidrat serta benzoil peroksida

Diamati sampai sample bercampur Dilakukan hal yang sama untuk sampel berikutnya dengan variasi waktu

3.3.2 Menghitung Derajat Grafting

Dilarutkan dengan 100 ml xylen Direfluks dan dipanaskan Polimer ( HDPE)

Campuran HDPE tergrafting

1 gram HDPE tergrafting

Disaring dan dicuci kembali dengan metanol 20ml

Dikeringkan di dalam Oven pada suhu 1200C Selama 6 jam

Direfluks dengan 100 ml xylen, dan dipanaskan hingga larut

Ditambahkan 1 tetes air dan direfluks kembali 15 menit

Ditambahkan indikator PP 1 %

Dititrasi dengan KOH 0,05 N dalam metanol pada keadaan panas

Titrasi dihentikan bila perubahan warna dari putih menjadi merah jingga

Dicatat volume titran dan dihitung derajat graftingnya ( MAH % )

3.3.3 Uji kualitatif dengan metode FTIR

Di masukkan kedalam alat Press untuk dibentuk menjadi film

Waktu 15 menit Suhu 145 0C Endapan Basah

Endapan kering

Larutan Sampel

Dimasukkan kedalam alat FTIR

Uji kualitatif HDPE-g-MA dengan metode FTIR

Di masukkan kedalam alat Press untuk dibentuk menjadi film

Waktu 15 menit Suhu 145 0C

Dimasukkan kedalam alat FTIR

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

FILM HDPE MURNI

PEREKAMAN DAN KARAKTERISASI FTIR

Endapan kering HDPE Tergrafting yang telah dikeringkan dalam oven

FILM HDPE-g-MA

Pada penelitian ini pencampuran antara HDPE dengan Maleat anhidrat dan BPO dengan variasi waktu penggraftingan menghasilkan campuran dengan variasi komposisi seperti dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 4.1 data hasil pencampuran polimer

No Sampel

HPPE (%)

Maleat Anhidrat

MA (%)

Benzoil Peroksida

(%)

Waktu (Menit)

Berat Endapan

(Gram)

Volume KOH 0,05 N

(ml)

Derajat Grafting (MAH%)

1 96 3 1 30 0,915 1,1 2,9

2 96 3 1 60 0,845 1,3 3,8

3 96 3 1 90 0,655 1,5 5,6

4 96 3 1 120 0,798 1,7 5,2

Grafik 4.1.1 Derajat Grafing (MAH %) vs Waktu

4.2 PERHITUNGAN

Sampel 1 :

Bilangan asam = 1,1 x 0,05 x 56,1

Sampel 1 : Derajat Grafting =

0,915

= 3,37

3,37 x 98

112,2 Bil. asam = ml KOH x N KOH x 56,1

Berat endapan

MAH = No. asam x 98 2 x 56,1

Derajat Grafting = Bilangan. asam x 98 2 x 56,1

4.3 PEMBAHASAN

Reaksi radikal bebas dari monomer kedalam hidrokarbon ( polyolefin ) adalah jenis inisiasi melalui alkoksi radikal yang dibentuk dari dekomposisi peroksida. Pencangkokan maleat anhidrat kedalam HDPE terjadi ketika polimer tersebut menjadi radikal.

4.3.1 Pengaruh Waktu Terhadap Derajat Grafting

Pengaruh waktu terhadap Derajat Grafting tertera pada tabel berikut:

Tabel 4.2. Perbandingan pengaruh waktu Terhadap Derajat Grafting

Waktu Derajat Grafting ( % )

30 2,95

60 3,8

90 5,6

120 5,2

150 5,3

Pengaruh variasi waktu terhadap derajat grafting tertera pada tabel 4.2 Pada penelitian ini, penentuan derajat grafting dilakukan dengan metode titrasi. Dari tabel 4.2 diperoleh pada waktu 30 menit derajat graftingnya 2,95 % kemudia persentase derajat grafting terus bertambah pada posisi 60 menit dan mencapai titik puncak hingga pada waktu 90 menit. Ini menunjukkan bahwa kenaikan derajat grafting disebabkan oleh formasi cross-lingking polimer, dan poli (maleat anhidrat ) bertambah. Hasil ini didukung oleh Gaylor dan Cowoker yang telah meneliti proses grafting maleat pada polietilena.

Persentase derajat grafting mulai konstan setelah melewati waktu 90 menit sampai pada waktu 150 menit. Ini disebabkan oleh karena terjadinya homopolimerisasi, yang menyebabkan monomer –monomer maleat anhidrida cenderung membentuk diri polimer sendiri dibandingkan menempel pada rantai polietilena. Hasil ini didukung

oleh Mousa Ghaemy, Solaimon Roohina ( 2002 )yang telah meneliti proses grafting maleat pada polietilena.

4.4 Analisa FTIR campuran polietilena/ Maleat Anhidrat/ Benzoil Peroksida

Penerapan spektroskopi infra merah dalam penelitian polimer mencakup dua aspek yaitu aspek kualitatif dan aspek kuantitatif. Penelitian ini lebih menekankan aspek kualitatif karena berupa penentuan struktur dengan cara mengamati frekuensi – frekuensi yang khas dari gugus fungsi spectra FTIR yang didapat yaitu dengan cara membandingkan spektra polietilena murni dengan spektra campuran High Density Polyethilene (HDPE) dengan maleat anhidrat dan benzoil peroksida yang dapat dilihat pada lampiran

Bilangan Gelombang FTIR HDPE murni dapat dilihat sebagi berikut :

Tabel 4.1 Bilangan Gelombang High Density Polyethilene (HDPE) murni

Sampel Bil Gelombang ( cm -1 ) Gugus Fungsi

Polietilena ( HDPE )

2851,0- 2926 CH2

1462,97-1472,83 C – H

3607,77 OH

Bilangan gelombang FTIR campuran HDPE dengan maleat anhidrat dan benzoil peroksida

Tabel 4.2 Bilangan Gelombang HDPE + MA + BPO

Sampel Bil Gelombang ( cm -1 ) Gugus Fungsi

Polietilena ( HDPE ) tergrafting

3604,61 O—H

2916,58 CH2

1718,45-1786,24 C=O

1463,20 C—H

Dapat dilihat pada tabel 4.2 hasil spektra FTIR menunjukkan telah terjadi interaksi antara HDPE, MA dan BPO yang terlampir dalam gambar. Hal ini ditunjukkan dengan munculnya puncak serapan bilangan gelombang 2916,58 cm-1 khas untuk CH2

dari HDPE dan maleat anhidrat yang didukung puncak serapan bilangan gelombang pada daerah 1731,91 dan, 1897,33 cm-1 ( serapan gugus karbonil )dari anhidrida maleat dan munculnya bilangan gelombang 1641,94 cm-1 untuk C=C dari anhidrat maleat menunjukkan terbentuknya ikatan rangkap karena adanya radikal dari benzoil peroksida.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Waktu yang paling optimum untuk derajat grafting dengan HDPE adalah pada waktu 90 menit.

5.2 SARAN

Dilakukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan inisiator lain seperti methyl, metoxyl, acethyl dan juga monomer lain seperti anhidrida asetat atau GMA dan bahan polimer yang lain seperti PVC ( poli vinil clorida )

DAFTAR PUSTAKA

Al-Malaika, S. And Scott, G. 1983. In Degradation and Stabilisation of Polyolefins. Allen, N. S., (ed). Aplied Science Publisher. London.

ASTM D-638-72 Type IV. 1990. Standard Test Method for Tensile Properties of Plastic.

Billmeyer, Jr. F. W. 1984. Textbook of Polymer Science. 3rd ed. Jhon Wiley & Sons Inc. New York

Brown. 1992. S. B. 1993. Strategies for Compatibilization of Immiscible Polymer

Blends. In Proceeding of 34th IUPAC International Symposium on

Macromolecule. Prague.

Chaimbault,P.Cassel,S.Clude,S.Debaig,C.1999. Direct Analysis of Industrial Oligoglycerols by Liquid Chromatography with Evaporative Light – Scattering Detection of Mass Spectrometry. Short Communation Chromatografia. Vol 51 Chattopadhyay, S. 2000. Compability Studies on Solution of Polymer Blends by

Viscometric and Phase Separation Technique. J. Appl. Polym. Sci. hal 888-889.

Cowd,M.A.1991.Kimia Polimer .Penerbit ITB.Bandung

Efendi,H.M. 2000. Modifikasi dan Penggunaan Pemlastis Turunan Asam Oleat pada Matriks Polivinil Klorida. Tesis Program Pasca Sarjana USU.Medan.

Fessenden, F., 1997. Kimia Organik . Edisi ketiga. Erlangga. Jakarta.

Finar,I.L.1986. Organic Chemistry. Mc Graw. Volume 1, 6 th Ed. Longman Inc.NewYork.

Goudung,D.U.2004.Catalytic Epoksidation Of Methyl Lindeate, J.Am.Oil.Chem.Socs. Vol.81.No.4

Grasie, N. And G. Scott. 1985. Polymer Degradation & Stabilisation. 1st ed. Cambridge University Press. Cambridge.

Hartomo, A.J.. 1993. Politeknik Pemrosesan Polimer Praktis . Andi Offset, Yogyakarta.

Hummel, D.O.1985 Infrared Spectra Polymer in The Medium And Long Wavelength Region . Jhon Willey & Sons, London.

HSDB..1995. Hazardous Substance Data Bank National Library of Medicine . edisi 7/31/95, Micromedex Inc, Bethesda

Malcom, P. S. 1989. Kimia Polimer. Terjemahan Paramita. Jakarta.

Meier, L. Plastic Additives Handbook. 3rd ed. Hanser Publisher. Munich. Germany. Noerdin, D.1985. Elusidasi Struktur Senyawa Organik Dengan Cara Spektroskopi

Ultra Lembayung dan Infra Merah . angkasa. Bandung

Nirwana.2001. Pengikatan Asam Lemak Jenuh dan Tak Jenuh dalam Matriks Polivinil Klorida. Tesis Program Pasca Sarjana USU.Medan.

Piasecki. 2000. Synthesis And Surface Properties Of Chemodegradable Anionic Surfactans Diastreomeric (2-N-Alkyl-1,3-Dioxan-5-yl) Sulafates.

J.Am.Oil.Chem.Socs.Vol.74,1

Rosen, H. 1982. Fundamental Principles of Polymeric Materials. Jhon Willey and Sons. New York.

Rudin.A.1982. The Elements of Polymer Science and Engineering. Academic Press Inc.London ltd.

Surdia, Saito. 1995. Pengetahuan Bahan Teknik. Pradnya Paramita. Jakarta. Wikipedia Bahasa Melayu, ensiklopedia bebas.

Wirjosentono, B,1995. Perkembangan Industri Polimer di Indonesia. Orasi Ilmiah Lustrul VI. FMIPA USU. Medan.

Wirjosentono, B. 1996. Compatibilisation of Pulp Filler on Polyethylene Matrix. in Procedding of International workshop on Green Polymer, Bandung. Bogor, 247.

Zhong, Zhikai, Sixun Zheng, Kejia Yang and Qipeng Guo. 1998. Miscibility Phase Behavior and Mechanical Properties of Ternary Blends of Poly(Vinyl Cholride/Plystyrene/Chlorinated Polyethylene-Graft Polystyrene. J. App. Polym. Scvi. 69. 995-1003.

Dapat dilihat pada tabel 4.2 hasil spektra FTIR menunjukkan telah terjadi interaksi antara HDPE, MA dan BPO yang terlampir dalam gambar. Hal ini ditunjukkan dengan munculnya puncak serapan bilangan gelombang 2916,58 cm-1 khas untuk CH2

dari HDPE dan maleat anhidrat yang didukung puncak serapan bilangan gelombang pada daerah 1731,91 dan, 1897,33 cm-1 ( serapan gugus karbonil )dari anhidrida maleat dan munculnya bilangan gelombang 1641,94 cm-1 untuk C=C dari anhidrat maleat menunjukkan terbentuknya ikatan rangkap karena adanya radikal dari benzoil peroksida.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Waktu yang paling optimum untuk derajat grafting dengan HDPE adalah pada waktu 90 menit.

5.2 SARAN

Dilakukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan inisiator lain seperti methyl, metoxyl, acethyl dan juga monomer lain seperti anhidrida asetat atau GMA dan bahan polimer yang lain seperti PVC ( poli vinil clorida )

DAFTAR PUSTAKA

Al-Malaika, S. And Scott, G. 1983. In Degradation and Stabilisation of Polyolefins. Allen, N. S., (ed). Aplied Science Publisher. London.

ASTM D-638-72 Type IV. 1990. Standard Test Method for Tensile Properties of

Plastic.

Billmeyer, Jr. F. W. 1984. Textbook of Polymer Science. 3rd ed. Jhon Wiley & Sons Inc. New York

Brown. 1992. S. B. 1993. Strategies for Compatibilization of Immiscible Polymer

Blends. In Proceeding of 34th IUPAC International Symposium on Macromolecule. Prague.

Chaimbault,P.Cassel,S.Clude,S.Debaig,C.1999. Direct Analysis of Industrial Oligoglycerols by Liquid Chromatography with Evaporative Light – Scattering Detection of Mass Spectrometry. Short Communation Chromatografia. Vol 51

Chattopadhyay, S. 2000. Compability Studies on Solution of Polymer Blends by

Viscometric and Phase Separation Technique. J. Appl. Polym. Sci. hal

888-889.

Cowd,M.A.1991.Kimia Polimer .Penerbit ITB.Bandung

Efendi,H.M. 2000. Modifikasi dan Penggunaan Pemlastis Turunan Asam Oleat pada

Matriks Polivinil Klorida. Tesis Program Pasca Sarjana USU.Medan.

Fessenden, F., 1997. Kimia Organik . Edisi ketiga. Erlangga. Jakarta.

Finar,I.L.1986. Organic Chemistry. Mc Graw. Volume 1, 6 th Ed. Longman Inc.NewYork.

Goudung,D.U.2004.Catalytic Epoksidation Of Methyl Lindeate, J.Am.Oil.Chem.Socs. Vol.81.No.4

Hummel, D.O.1985 Infrared Spectra Polymer in The Medium And Long Wavelength

Region . Jhon Willey & Sons, London.

HSDB..1995. Hazardous Substance Data Bank National Library of Medicine . edisi 7/31/95, Micromedex Inc, Bethesda

Malcom, P. S. 1989. Kimia Polimer. Terjemahan Paramita. Jakarta.

Meier, L. Plastic Additives Handbook. 3rd ed. Hanser Publisher. Munich. Germany. Noerdin, D.1985. Elusidasi Struktur Senyawa Organik Dengan Cara Spektroskopi

Ultra Lembayung dan Infra Merah . angkasa. Bandung

Nirwana.2001. Pengikatan Asam Lemak Jenuh dan Tak Jenuh dalam Matriks Polivinil

Klorida. Tesis Program Pasca Sarjana USU.Medan.

Piasecki. 2000. Synthesis And Surface Properties Of Chemodegradable Anionic

Surfactans Diastreomeric (2-N-Alkyl-1,3-Dioxan-5-yl) Sulafates.

J.Am.Oil.Chem.Socs.Vol.74,1

Rosen, H. 1982. Fundamental Principles of Polymeric Materials. Jhon Willey and Sons. New York.

Rudin.A.1982. The Elements of Polymer Science and Engineering. Academic Press Inc.London ltd.

Surdia, Saito. 1995. Pengetahuan Bahan Teknik. Pradnya Paramita. Jakarta. Wikipedia Bahasa Melayu, ensiklopedia bebas.

Wirjosentono, B,1995. Perkembangan Industri Polimer di Indonesia. Orasi Ilmiah Lustrul VI. FMIPA USU. Medan.

Wirjosentono, B. 1996. Compatibilisation of Pulp Filler on Polyethylene Matrix. in Procedding of International workshop on Green Polymer, Bandung. Bogor, 247.

Zhong, Zhikai, Sixun Zheng, Kejia Yang and Qipeng Guo. 1998. Miscibility Phase

Behavior and Mechanical Properties of Ternary Blends of Poly(Vinyl Cholride/Plystyrene/Chlorinated Polyethylene-Graft Polystyrene. J. App.