4.1.2 Persentase Ikat Silang
Hasil Persentase Ikat Silang dengan metode sokletasi pada TPE dengan perbandingan jumlah PP-karet SIR 10 dengan penambahan DVB dan DKP dapat dilihat pada tabel
dibawah ini.
Tabel 4.7 Persentase Ikat Silang Pada Campuran PP-Karet SIR 10
No. Sampel
Wo g W g
Persentase Ikat Silang
1. PP-Karet SIR 10 60:40 g +
2 phr DKP + 1 phr DVB 10
8,24 82,4
2 PP-Karet SIR 10 50:50 g +
2 phr DKP + 3 phr DVB 10
8,62 86,2
3 PP-Karet SIR 10 40:60 g +
2 phr DKP + 2 phr DVB 10
8,45 84,5
4.2 Pembahasan
4.2.1 Analisa Kekuatan Tarik σ dan Kemuluran ε Campuran PP-Karet SIR
10 + DKP tanpa penambahan DVB Hasil pengukuran kekuatan tarik σ dan kemuluran ε dari campuran PP-karet SIR
10 dengan penambahan DKP dan tanpa penambahan DVB ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Gambar 4.1 Grafik kekuatan tarik σ dari campuran PP-Karet SIR 10 + DKP tanpa
penambahan DVB
Gambar 4.2 Grafik Kemuluran ε dari campuran PP-Karet SIR 10 + DKP tanpa penambahan DVB
Dari gambar grafik di atas dapat diketahui hasil yang optimum pada campuran TPE PP-Karet SIR 10 6040 gg yaitu dengan variasi penambahan 2 phr DKP dengan
nilai kekuatan tarik 0,78 Kgfmm
2
dan kemuluran 5,6 yang ditandai dengan adanya peningkatan kekuatan tarik dan kemudian terjadi penurunan pada penambahan 3 phr
DKP.
2 4
6 8
10 12
14 16
1 phr DKP 2 phr DKP
3 phr DKP
K em
ul ur
an
Variasi DKP
6040 gg 5050 gg
4060 gg
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
0,7 0,8
0,9
1 phr DKP 2 phr DKP
3 phr DKP
K ek
u at
an T
ar ik
K gf
m m
2
variasi DKP
6040 gg 5050 gg
4060 gg
4.2.2 Analisa Kekuatan Tarik σ dan Kemuluran ε Campuran PP-Karet SIR 10 + DKP + DVB
Hasil pengukuran kekuatan tarik dan kemuluran dari campuran PP-karet SIR 10 + DKP + DVB ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Gambar 4.3 Grafik kekuatan tarik σ dari campuran TPE 6040 gg + DKP + DVB
Gambar 4.4 Grafik Kemuluran ε dari campuran TPE 6040 gg + DKP + DVB Dari gambar 4.3 dan 4.4 diatas dapat diketahui hasil yang optimum pada campuran
TPE adalah dengan variasi 2 phr DKP dan 1 phr DVB dengan nilai kekuatan tarik 1,37 Kgfmm
2
dan kemuluran 17,58.
2 4
6 8
10 12
14 16
18 20
1 phr DKP 2 phr DKP
3 phr DKP
K em
ul ur
an
1 phr DVB 2 phr DVB
3 phr DVB 0,2
0,4 0,6
0,8 1
1,2 1,4
1,6
1 phr DKP 2 phr DKP
3 phr DKP
K ek
u at
an T
ar ik
K gf
m m
2
1 phr DVB 2 phr DVB
3 phr DVB
Gambar 4.5 Grafik Kekuatan tarik σ dari campuran TPE 5050 gg + DKP + DVB.
Gambar 4.6 Grafik Kemuluran ε dari campuran TPE 5050 gg + DKP + DVB.
Pada gambar grafik 4.5 dan 4.6 diatas dapat dilihat kekuatan tarik optimum dari campuran PP-Karet SIR 10 5050 gg yaitu dengan variasi penambahan 2 phr DKP
dan 3 phr DVB dengan nilai kekuatan tarik 0,75 Kgfmm
2
dan kemuluran 20,48 .
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
0,7 0,8
1 phr DKP 2 phr DKP
3 phr DKP
K ek
u at
an T
ar ik
K gf
m m
2
1 phr DVB 2 phr DVB
3 phr DVB
5 10
15 20
25
1 phr DKP 2 phr DKP
3 phr DKP
K em
u lu
ran
1 phr DVB 2 phr DVB
3 phr DVB
Gambar 4.7 Grafik Kekuatan tarik σ dari campuran TPE 4060 gg + DKP + DVB.
Gambar 4.8 Grafik Kemuluran ε dari campuran TPE 4060 gg + DKP + DVB Dari gambar grafik 4.7 dan 4.8 diatas dapat dilihat bahwa kekuatan tarik optimum dari
campuran PP-Karet SIR 10 4060 gg yaitu dengan variasi penambahan 2 phr DKP dan 2 phr DVB dengan nilai kekuatan tarik 0,32 Kgfmm
2
dan kemuluran 28,5 .
0,05 0,1
0,15 0,2
0,25 0,3
0,35
1 phr DKP 2 phr DKP
3 phr DKP
K ek
u at
an T
ar ik
K gf
m m
2
1 phr DVB 2 phr DVB
3 phr DVB
5 10
15 20
25 30
1 phr DKP 2 phr DKP
3 phr DKP
K em
ul ur
an
1 phr DVB 2 phr DVB
3 phr DVB
Dari hasil pengujian kekuatan tarik yang dilakukan menunjukkan nilai TPE dengan penambahan DVB memiliki kekuatan tarik yang lebih baik dibandingkan
campuran TPE tanpa penambahan DVB. Semakin banyak DVB yang digunakan maka kekuatan tariknya semakin tinggi, hal ini dikarenakan penambahan DVB dan DKP
dapat meningkatkan adhesi dari kedua campuran polimer tersebut dan meningkatkan kompatibilitas dari campuran, sehingga kekuatan tarik campuran TPE dengan
penambahan DVB lebih besar daripada campuran TPE tanpa penambahan DVB Awang dan Ismail, 2008. Pada campuran TPE 6040 gg memperlihatkan
peningkatan kekuatan tarik baru terjadi pada 2 phr DKP dengan penambahan 1 phr DVB dan mengalami penurunan pada 3 phr DKP dengan 1 phr DVB. Hal ini
menunjukkan bahwa penggunaan inisiator yang berlebihan dapat menyebabkan terjadinya pengguntingan pemutusan rantai oleh DKP yang menyebabkan penurunan
sifat kekuatan tarik dan kemuluran pada campuran. Begitu pula pada campuran TPE 5050 gg menunjukkan campuran yang optimum pada 2 phr DKP dan 3 phr DVB
dan pada campuran TPE 4060 gg menunjukkan campuran yang optimum pada 2 phr DKP dan 2 phr DVB. Semakin banyak komposisi PP yang digunakan maka nilai
kekuatan tarik semakin tinggi, sama halnya dengan semakin banyaknya komposisi karet yang digunakan, maka semakin tinggi nilai kemulurannya.
4.2.3 Persentase Ikat Silang
Dapat dilihat pada tabel 4.4 diatas bahwa dari hasil tersebut dapat diketahui campuran TPE PP-Karet SIR 10 5050 gg memiliki persentase ikat silang yang tinggi
dibandingkan campuran TPE yang lain dengan nilai 86,2. Hal ini berarti didalam campuran tersebut terdapat 13,8 fase karet yang tidak terikat silang pada campuran
TPE tersebut. Ini menunjukkan bahwa adanya interaksi yang kuat antara komponen- komponen campuran. Dengan adanya penambahan DKP dan DVB reaksi ikat silang
menjadi lebih efektif. Meningkatkan efisiensi crosslink karena adanya pembentukan “jembatan coagent” yang menyebabkan fase karet dalam campuran TPE tidak dapat
dilarutkan oleh pelarut-pelarut organik nonpolar dalam hal ini xilena yang digunakan sebagai pelarut pada proses sokletasi.
Meningkatnya efisiensi reaksi ikat silang dengan kehadiran koagent pada proses vulkanisasi dengan peroksida telah dilaporkan oleh Dikland dkk 1992. Disini
molekul koagent dari DVB dapat bergabung kedalam struktur molekul karet selama
proses vulkanisasi karet dan membentuk “ jembatan koagent”. Jembatan koagent yang
terbentuk dapat menahan terjadinya reaksi yang tidak diinginkan seperti reaksi pengguntingan rantai dan dapat mengoptimalkan pembentukan ikatan silang
Halimatuddahliana dkk, 2005.
4.2.4 Analisa Permukaan dengan SEM Scanning Electron Microscopy
Analisa permukaan dengan SEM dilakukan untuk melihat struktur permukaan patahan dari campuran TPE yang optimum yaitu pada campuran PP-Karet SIR 10 5050 dan
6040 gg. Dapat dilihat pada lampiran tersebut bahwa kedua campuran tersebut lebih terdistribusi satu sama lain yang ditandai dengan terbentuknya rongga-rongga
kosong yang relatif kecil yang menunjukkan bahwa partikel karet alam terdistribusi dengan baik kedalam matriks PP di bandingkan dengan campuran PP-Karet SIR 10
4060 gg yang memiliki rongga-rongga kosong yang relatif besar yang menandakan bahwa partikel karet alam kurang terdistribusi dengan baik kedalam matriks PP.
Ini menunjukkan bahwa komposisi Karet alam akan mempengaruhi distribusi partikel yang dihasilkan. Perbedaan distribusi dan ukuran partikel tersebut
menyebabkan sifat mekanik dari campuran juga berbeda. Distribusi dan ukuran fasa dipengaruhi oleh stress history yang terjadi selama proses pencampuran. Stress history
berperan untuk memecah partikel karet alam dan mendistribusikannya ke dalam matriks PP. Stress history harus berlangsung cepat agar proses pemecahan karet alam
cepat terjadi sehingga partikel yang terbentuk relatif kecil sehingga mudah terdispersi dalam matriks PP Bahruddin dkk, 2007.
4.2.5 Analisa Spektrum FT-IR
Analisa ini dilakukan untuk mengetahui perubahan gugus fungsi yang mengindikasi adanya interaksi kimia antara komponen satu dengan komponen yang lain. Analisa
dengan spektrum infra merah ini dilakukan dengan cara mengamati frekuensi- frekuensi yang khas dari gugus fungsi spektra FT-IR dari masing-masing sampel.
Hasil dari spektrum infra merah dapat dilihat pada lampiran. Bilangan gelombang FT- IR polipropilena murni dapat dilihat pada tabel 4.8
Tabel 4.8 Bilangan Gelombang Polipropilena Murni Sampel
Bilangan Gelombang cm
-1
Gugus Fungsi
Polipropilena murni 2862,36 dan 2839,22
2924,09 Uluran C-H
2924,09 Uluran C-H CH
2
1372 dan 1458,18 Tekukan C-H CH
3
Bilangan gelombang FT-IR karet alam SIR 10 dapat dilihat pada tabel 4.9 dibawah ini.
Tabel 4.9 Bilangan Gelombang Karet SIR 10 Sampel
Bilangan gelombang cm-1 Gugus Fungsi
Karet alam SIR 10 3423,22
Regangan C-H hidrogen intermolekul
2960,14 Uluran C-H CH
2
1449,18 dan 1375,20 Tekukan C-H CH
3
1663,27 Uluran C=C
Pada tabel 4.9 diatas menunjukkan FT-IR dari Karet SIR 10 dengan bilangan gelombang 3423,22 cm
-1
menunjukkan adanya regangan gugus C-H hidrogen intermolekuler dimana serapan yang dihasilkan lebar, dan dangkal. Serapan yang kuat
dari vibrasi ulur C-H ditunjukkan pada bilangan gelombang 2960,14 cm
-1
dan adanya
uluran C-H simetrik dan tak simetrik dari gugus metil pada 1375,20 cm
-1
dan 1449,18 cm
-1
serta adanya uluran C=C pada 1663,27 cm
-1
.
Tabel 4.10 Bilangan Gelombang Campuran PP-karet SIR 10 6040 gg + 2 phr DKP + 1 phr DVB
Sampel Bilangan gelombang cm-1
Gugus Fungsi
Campuran PP-Karet SIR 10 6040 gg + 2 phr
DKP + 1 phr DVB 3034,26
Regangan C-H 2918,0 - 2839,1
Uluran C-H CH
3
1663, 31 Uluran C=C
1376,1 - 1456,2 Tekukan C-H CH
3
1167,18 Ulurun C-O
Pada tabel 4.10 menunjukkan FT-IR dari campuran PP-Karet SIR 10 6040 gg + 2 phr DKP + 1 phr DVB. Pada bilangan gelombang 3034,26 cm-
1
menunjukkan adanya regangan C-H aromatik yang diduga berasal dari senyawa divinilbenzena, didukung
dengan adanya serapan uluran yang kuat pada bilangan gelombang 2918,0 cm-
1
dan 2839,1 cm-
1
yang menunjukkan adanya uluran C-H dari metil dan vibrasi tekukan C-H simetrik dan tak simetrik diperlihatkan pada bilangan gelombang 1376,1 – 1456,2
cm-
1
. Serapan uluran C=C ditunjukkan pada bilangan gelombang 1663,31 cm-
1
serta uluran C-O pada bilangan gelombang 1167,18 cm-
1
yang diduga berasal dari senyawa dikumil peroksida.
Tabel 4.11 Bilangan Gelombang Campuran PP-Karet SIR 10 4060 gg + 2 phr DKP + 2 phr DVB
Sampel Bilangan gelombang cm-
1
Gugus Fungsi
Campuran PP-karet SIR 10 4060 gg + 2 phr
DKP + 2 phr DVB
3036,40 Regangan C-H
2919,23 Uluran C-H CH
3
1666,41 Uluran C=C
1376,26 dan1455,26 Tekukan C-H CH
3
1166,37 Uluran C-O
Pada Tabel 4.11 menunjukkan FT-IR dari campuran PP-Karet SIR 10 4060 gg + 2 phr DKP + 2 phr DVB dengan serapan puncak pada bilangan gelombang 3036,40
cm-
1
yang menunjukkan regangan C-H aromatik yang diduga berasal dari senyawa divinilbenzena yang didukung dengan adanya serapan uluran yang kuat pada bilangan
gelombang 2919,23 cm-
1
menunjukkan uluran C-H dari gugus metil dan adanya vibrasi tekuk C-H simetrik dan tak-simetrik pada bilangan gelombang 1376,26 -
1455,26 cm-
1
. Serapan yang lemah pada bilangan gelombang 1666,41 cm-
1
memperlihatkan uluran C=C dan uluran C-O pada bilangan gelombang 1166,37 cm-
1
yang diduga berasal dari senyawa dikumil peroksida.
Tabel 4.12 Bilangan Gelombang Campuran PP-Karet SIR 10 5050 gg + 2 phr DKP + 3 phr DVB
Sampel Bilangan gelombang cm-1
Gugus Fungsi
Campuran PP-Karet SIR 10 5050 gg + 2
phr DKP + 3 phr DVB
3035,17 Regangan C-H
2921,0 Uluran C-H CH
3
1375,1 dan 1452,1 Tekukan C-H CH
3
1664,20 Uluran C=C
1167,13 Uluran C-O
Pada tabel 4.12 menunjukkan FT-IR dari campuran PP-Karet SIR 10 5050 gg + 2 phr DKP + 3 phr DVB dengan serapan puncak pada bilangan gelombang 3035,17 cm-
1
yang menunjukkan regangan C-H aromatik yang di duga berasal dari senyawa divinilbenzena, yang didukung dengan adanya serapan uluran yang kuat pada bilangan
gelombang 2919,23 cm-
1
menunjukkan adanya uluran C-H dari senyawa metil dan adanya getaran tekuk C-H simetrik dan tak-simetrik pada bilangan gelombang
1376,26 - 1455,26 cm-
1
. Serapan yang lemah pada bilangan gelombang 1666,41 cm-
1
memperlihatkan uluran C=C dan uluran C-O pada 1166,37 cm-
1
yang diduga berasal dari senyawa dikumil peroksida.
Dari hasil analisa gugus fungsi dengan FT-IR, diketahui bahwa spektrum yang dihasilkan tidak memiliki perubahan gugus yang mencolok. Dengan adanya
penambahan DKP dan DVB hanya terjadi pergeseran bilangan gelombang dan tidak
terlihat bahwa terbentuknya gugus fungsi yang baru dan peak-peak yang muncul mengalami penajaman. Hanya terjadi interaksi fisik antara senyawa penyusun
campuran dalam suatu proses ikat silang. Spektrum yang dihasilkan memiliki nilai yang tidak begitu jauh dengan material-material penyusun tunggalnya. Karena secara
teori, spektrum inframerah bahan polimer akan tergantung pada karakteristik struktur kimia satuan ulangnya. Beberapa vibrasi rantai polimer mempunyai frekuensi yang
identik sehingga muncul pada pita serapan yang sama.
Dapat disimpulkan bahwa hanya terjadi interaksi intermolekular saja dan tidak terjadi reaksi kimia antara PP, Karet SIR 10, DKP, maupun dengan DVB berdasarkan
adanya perubahan bilangan gelombang pada masing-masing material penyusun campuran setelah dilakukan pencampuran. Dimana perubahan gelombangnya tidak
terlalu mencolok karena material penyusun merupakan bahan-bahan polimer.
4.3 Rancangan Reaksi Pembentukan Termoplastik Elastomer
Kategori