BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Dari data hasil penelitian diperoleh data nilai uji kekuatan tarik, kemuluran serta elastisitas bahan yang paling maksimum pada penggunaan CaCO
3
hasil pengendapan sebesar 20 dengan nilai kekuatan tarik sebesar 0.0236Kgfmm,
Kemuluran 336 serta elastisitas bahan 1.0345 Mpa. Dari perhitungan F
hitung
dari nilai uji kekuatan tarik, kemuluran serta elastisitas bahan diperoleh nilai F
hitung
129.514 untuk nilai kekuatan tarik, 2313.435 untuk nilai kemuluran bahan serta 7476.2990 untuk elastisitas bahan dan ketiga
nilai F
hitung
diatas bertaraf nyata 5 dengan nilai F
tabel
3.11 data terlampir.
4.2. Pembahasan
Dari data perhitungan diperoleh nilai F
hitung
jauh lebih besar dari pada nilai F
tabel
, hal ini memberikan kesimpulan bahwa hipotesa H
o
ditolak dan hipotesa alternatif H
i
diterima yang menunjukkan bahwa ada pengaruh penambahan CaCO
3
hasil pengendapan terhadap perubahan sifat mekanis bahan.
4.2.1. Pengujian Sifat Kekuatan Mekanis
Komposit polistirena yang dibentuk adalah merupakan suatu komposit yang terbuat dari gabungan matrik polimer polistirena dan bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan dengan menggunakan pelarut toluene, penggunaan pelarut toluene
dalam pembentukan komposit polistirena memberikan kemudahan-kemudahan tertentu, tentunya dalam proses distribusi bahan pengisi dengan matrik polimer
yang digunakan.
Universitas Sumatera Utara
Digunakannya pelarut toluene akan melarutkan matrik polimer polistirena sehingga dapat membantu memperluas permukaan bidang matrik polimer
polistirena , bila matrik polimer dicampurkan dengan sejumlah pelarut toluena maka pelarut toluena akan terdistribusi diantara rantai panjang karbon pembentuk
polistirena sehingga menyebabkan polimer mengembung atau mengembang dan penambahan pelarut toluene secara berlebih pada matrik polimer polistirena akan
menyebabkan matrik polimer larut membentuk larutan kental yang mempunyai viskosotas yang tinggi dan mempunyai luas permukaan bidang yang lebih besar
dibandingkan dengan polistirena yang tidak dilarutkan dalam pelarut, dan semakin luas permukaan bidang dari polistirena maka akan semakin besar kemungkinan
terjadinya interaksi antara matrik polimer polistirena dengan bahan pengisi CaCO
3
hasil pengandapan. Bahan pengisi digunakan sebagai suatu bahan tambahan untuk mengubah
kekuatan atau kekerasan dari pada bahan yang akan dibentuk sehingga adanya bahan pengisi akan memberikan ketahanan atau daya tahan terhadap perlakuan-
perlakuan tertentu tergantung pada jenis bahan pengisi yang digunakan, sementara adanya matrik polimer melindungi bahan pengisi dari efek luar atau lingkungan
luar secara langsung sehingga tidak mengurangi fungsi dari bahan pengsisi yang digunakan.
Bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan yang digunakan dalam penelitian ini merupakan bahan pengisi yang mempunyai kemurnian mencapai 98,
mempunyai tingkat atau derajat keputihan yang tinggi dan lolos dalam ayakan 320 mesh dan dalam literatur disebutkan partikel dari pada CaCO3 hasil pengendapan
dapat lolos ayakan mencapai 2000 mesh Rismana,E,.2003 sehingga dapat dikatakan mempunyai ukuran partikel yang kecil atau mempunyai luas permukaan
bidang yang besar. Luasnya permukaan bidang dari pada masing-masing komponen baik
matrik polimer polistirena yang telah dilarutkan dalam pelarut toluene dan bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan memberikan keuntungan dan kemudahan selama proses distribusi bahan pengisi CaCO
3
yang diguanakan kedalam matrik polimer polistirena untuk membentuk interaksi.
Universitas Sumatera Utara
Interaksi yang terbentuk nantinya antara bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan dan matrik polimer polistirena akan memberikan pengaruh terhadap
sifat kekuatan mekanis bahan yang akan diuji yang meliputi sifat elastisitas bahan, kemuluran dan kekuatan tarik, hal ini dikarenakan distribusi bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan kedalam matrik polimer polistirena akan membuat interaksi antara matrik polimer polistirena dan bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan semakin baik dan akhirnya semakin besar interaksi yang terjadi maka bahan baru
komposit yang terbentuk nantinya akan mempunyai sifat yang berbeda dari bahan-bahan psecara visual bahan penyusun masih dapat dilihat.
Interaksi yang terbentuk antara bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan dengan matrik polimer dengan variasi kombinasi tertentu akan membuat bahan
komposit yang terbentuk dapat dirubah-rubah sifat kekuatan mekanis sehingga bahan komposit polimer ini merupakan termoplastik yang bersifat tailorability atau
suatu bahan polimer yang dapat direkayasa kekuatan atau di buat tertentu sifat kekuatan, kelenturan ataupun kekerasan bahan sesuai yang diinginkan pembuatnya.
Semakin banyak jumlah bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan yang dicampurkan kedalam matrik polimer polistirena maka akan semain besar CaCO
3
hasil pengendapan terdistribusi dan berinteraksi dengan matrik polimer polistirena maka akan semakin besar nilai kekuatan mekanis bahan yang dihasilkan, hal ini
dapat dilihat dari pada grafik hasil uji kekuatan mekanis bahan terhadap konsentrasi dari pada bahan pengisi CaCO
3
hasil pengandapan yang digunakan.
Grafik Kekuatan tarik Kg
f
mm
2
0.005 0.01
0.015 0.02
0.025
10 20
30 40
50
Bahan Pengisi CaCO3
Ke ku
at an
T ar
ik K
gf m
m
Vs Bahan Pengisi CaCO
3
Hasil Pengendapan
Grafik Kemuluran Vs Bahan Pengisi CaCO
3
Hasil Pengendapan
Universitas Sumatera Utara
20000 40000
60000 80000
100000 120000
10 20
30 40
50
Ba ha n Pe ngisi Ca CO3
Ke m
ul ur
an
Grafik Elastisitas E Vs Bahan Pengisi CaCO
3
Hasil Pengendapa
0.2 0.4
0.6 0.8
1 1.2
10 20
30 40
50
Ba ha n Pe ngisi Ca CO3
El as
tis ita
s K
gf m
m
Dari ketiga Grafik Kekuatan mekanis kekuatan tarik, kemuluran dan elastisitas terhadap konsentrasi bahan pengisi CaCO
3
Hasil pengendapan yang terbentuk dapat dilhat bahwa nilai ketiga kekuatan mekanis akan semakin
meningkat dengan bertambahnya konsentrasi penggunaan bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan, sehingga didapat konsentrasi penggunaan bahan pengisi sebesar 20 sebagai konsentrasi maksimum .Tabel 1, 3, 5 dan grafik kekuatan mekanis
Vs konsentrasi bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan. Kenaikan nilai dari kekuatan mekanis yang disebabkan karena
bertambahnya penggunaan bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan menunjukkan adanya interaksi yang terjadi antara bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan dengan matrik polimer polistirena hingga mencapai batas kenaikan kekuatan
mekanis pada konsentrasi penggunaan bahan pengisi 20 yang berarti interaksi pada konsentrasi ini merupakan interaksi maksimum dimana interaksi antara bahan
pengisi CaCO
3
hasil pengendapan dan matrik polimer polistirena berada pada suatu keseimbangan interaksi yang seimbang atau interaksi yang terjadi antara kedua
komponen sama besar.
Universitas Sumatera Utara
Apabila konsentrasi dari bahan pengisi CaCO3 hasil pengendapan ditingkatkan dalam penggunaannya melebihi 20 dalam matrik polimer
polistirena maka akan didapat nilai kekuatan mekanis bahan yang mengalami penurunan Tabel 1, 3, dan 5 hal ini dapat dijelaskan karena penggunaan dari
pada bahan pengisi CaCO
3
secara berlebihan akan membuat interaksi antara bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan dan matrik polimer polistirena menjadi tidak seimbang dimana bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan yang berlebih akan menyebabkan interaksi-interaksi antara sesama partikel bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan menjadi lebih besar maka akibatnya kekerasan dari pada bahan akan
mengalami peningkatan yang disebabkan adanya bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan karena salah satu fungsi dari pada bahan pengsi adalah untuk
meningkatkan kekerasa bahan dan efek dari pada kekerasan yang berlebih maka sifat mekanis bahan polimer yang terbentuk akan mengalami penurunan karena
bahan yang bersifat lebih kaku. Pada penelitian ini juga dilakukan pengujian terhadap komposit polistirena
dengan menggunakan bahan pengisi pembanding yaitu bahan pengisi CaCO
3
p.a komersil dengan karakterisasi bahan, kemurnian yang mencapai 99 derajat
keputihan yang tinggi, ukuran partikel yang mencapai 14 μm dan lolos pengayakan
320 mesh serta mempunyai jenis kristal acak yang terdiri dari kristal bentuk jarum dan bentuk kotak tetapi memiliki harga yang jauh lebih mahal.
Pada pengujian nilai kekuatan mekanis bahan dengan menggunakan bahan pengisi CaCO
3
p.a dengan konsentrasi 20 didapatkan nilai kekuatan mekanis bahan yang meliputi nilai elastisitas, kemuluran dfan kekuatan tarik yang sedikit
lebih tinggi dari pada kekuatan mekanis komposit dengan menggunakan bahan pengisi CaCO
3
hasil pengendapan, hal ini dapat dijelaskan karena bahan pengisi dari CaCO
3
p.a memiliki keunggulan dari segi tingkat kemurnian yang lebih baik, ukuran partikel yang lebih halus luas permukaan bidang yang lebih luas dan jenis
kristal acak yang terdiri dari kristal jarum dan kotak, ukuran partikel yang halus kecil dan bentuk kristal sangat mempengaruhi distribusi bahan pengisi kedalam
matrik polimer untuk membentuk interaksi yang maksimal antara kedua komponen yaitu matrik polimer dan bahan pengisi.
4.2.2. Analisa Termal Dengan Menggunakan Metode DTA
Kategori