C
2
H
5
N - C - S Zn C
2
H
5
S 2 Gambar 3. Struktur Seng Dietil Ditio Karbamat ZDEC
Penggiat atau aktivator adalah bahan yang ditambahkan ke dalam sistem vulkanisasi dengan pencepat untuk meningkatkan laju pematangan.
Penggiat di dalam sistem vulkanisasi yang menggunakan belerang umumnya digunakan kombinasi oksida seng ZnO dan asam stearat
Honggokusumo,1998. Antioksidan merupakan bahan kimia yang ditambahkan ke dalam
kompon dengan tujuan untuk meningkatkan ketahanan vulkanisat terhadap oksidasi Handoko, 2002. Antioksidan yang digunakan adalah ionol
Buthyl-4-methylphenol.
2.6. VULKANISASI
Karet alam maupun karet sintetik tidak dapat digunakan dalam keadaan mentah. Faktor penyebabnya adalah keret mentah mudah
mengalami reaksi oksidasi dan kurang elastis, artinya karet mentah akan mengalami perubahan bentuk yang bila ditarik atau ditekan tidak dapat
kembali ke bentuk semula Abednego, 1990. Tahun 1839, Charles Goodyear menemukan proses yang dapat
memperbaiki sifat karet mentah, yaitu dengan mengubahnya menjadi karet matang sehingga memiliki sifat elastis dan lebih tahan terhadap perubahan
suhu. Proses tersebut dinamakan vulkanisasi. Vulkanisasi adalah suatu proses mengaplikasikan panas kepada campuran elastomer dan bahan kimia
untuk menurunkan plastisitas dan meningkatkan elastisitas, kekuatan dan kemantapan. Vulkanisasi merubah molekul karet yang panjang saling
mengait menjadi suatu struktur tiga dimensi melalui pembentukan ikatan silang secara kimia Honggokusumo, 1998.
Proses vulkanisasi pada kompon dipengaruhi oleh suhu dan waktu. Parameter kritis selama vulkanisasi adalah waktu yang diperlukan untuk
memulai reaksi, laju dan lamanya proses pembentukan ikatan silang Honggokusumo, 1994. Peningkatan suhu vulkanisasi akan mempersingkat
waktu vulkanisasi. Sebaliknya, penurunan suhu vulkanisasi akan memperpanjang waktu vulkanisasi Honggokusumo,1998.
Ketika partikel karet saling mendekat maka akan terjadi overlap antar partikel. Di dalam overlap partikel, gugus sulfur-pencepat berdifusi dan akan
membentuk ikatan silang sehingga ikatan antar partikel karet menjadi kuat dan bersifat elastis. Daerah overlap antar partikel karet dapat dilihat pada
Gambar 4.
Daerah overlap Gambar 4. Ikatan silang vulkanisasi lanjut pada overlap antar partikel karet
Blackley, 2000
Panas yang tinggi dibutuhkan untuk menyempurnakan reaksi antara karet dan belerang, dan panas harus kontinyu selama periode waktu tertentu.
Kebutuhan panas dapat dikurangi dengan penambahan bahan pencepat atau dengan meningkatkan waktu pemanasan Polhamus, 1962. Mekanisme
vulkanisasi belerang disajikan pada Gambar 5.
Gambar 5. Mekanisme vulkanisasi belerang Honggokusumo,1998
Gambar 6. Pembentukan ikatan silang molekul karet dengan sulfur setelah vulkanisasi http:en.wikipedia.orgwikiVulcanization
Gambar 6 menunjukkan pembentukan ikatan silang setelah vulkanisasi. Pada awal reaksi terjadi pemutusan lingkaran S
8
dan terbentuk zat perantara berbentuk kompleks pengaktifan belerang yang melibatkan
bahan pencepat dan ZnO. Zat perantara melepaskan rantai belerang oligomer yang reaktif. Oligomer tersebut menyerang posisi atom alilik pada molekul-
molekul karet dan membentuk ikatan silang. Tetapi ikatan silang yang semula mengandung banyak atom belerang atau ikatan polisulfida yang
mempunyai energi ikatan polisufida rendah, selama pemanasan yang relatif lama pada proses pemasakan, ikatan polisulfida akan putus dan membentuk
ikatan silang yang lebih pendek. Sebagai akibatnya monomolekuler belerang yang putus membentuk ikatan silang yang baru atau ikatan belerang
intermolekuler sepanjang molekul karet dan terbentuknya ikatan rangkap terkonjugasi. Peristiwa berkurangnya ikatan silang disebut reversi
Honggokusumo,1998. Struktur ikatan silang pada vulkanisat belerang disajikan pada Gambar 7.
Gambar 7. Struktur ikatan silang dan ikatan intermolekuler pada vulkanisat belerang Craig, 1970
2.7. KECEPATAN REAKSI KIMIA
