Gambar 4.5. Grafik Modulus Elastisitas Modulus Young Komposit IPN Karet Alam SIR-10 dan Poliuretan PU
4.4.2. Analisa Sifat MekanikKomposit IPN Karet Alam SIR-10 dan Poliuretandengan Penambahan TiO
2
Berdasarkan uji sifat mekanik pada pembuatan IPN karet alam dan poliuretan, campuran yang paling optimum diperoleh pada perbandingan 80 phr : 20 phr yang
kemudian ditambahkan dengan TiO
2
dengan perbandingan dan hasil pengujian mekanik ditunjukkan pada tabel 4.3.
Tabel 4.3. Hasil pengujianSifat MekanikKomposit IPN Karet Alam SIR-10 dan Poliuretan dengan Penambahan Titanium Dioksida
Komposisi NR-PU :
TiO
2
phr Stress
×10
-3
Mpa Strain
Modulus Elastisitas
×10
-3
Mpa 82 : 18
5,72 536,25
1,06 78 : 22
11,36 382,41
2,97 74 : 26
11,36 312,68
3,6 70 : 30
17,2 616,35
2,79 66 : 34
22,9 727,86
3,14
1 2
3 4
5 6
7 8
9
100 ; 0 80 ; 20
60 ; 40 40 ; 60
0 ; 100
M od
u lu
s E las
ti si
tas x10
-3
Perbandingan Komposisi NR : PU
Modulus Elastisitas Mpa
Universitas Sumatera Utara
Sifat mekanik yang paling baik dari campuran antara Karet Alam-Poliuretan NR- PU dan TiO
2
adalah pada perbandingan 66 phr : 34 phr, dengan nilai stress tegangan yang dihasilkan sebesar 22,9 × 10
-3
Mpa, nilai strain regangan yang dihasilkan sebesar 727,86 dan modulus elastisitas sebesar 3,14 × 10
-3
Mpa. Hasil pengukuran kekuatan tarik dan regangan dari komposit IPN dengan
penambahan TiO
2
yang ditunjukkan pada tabel 4.3. Dimana pada perbandingan 66 phr campuran antara karet alam dan poliuretan yang ditambahkan titanium
dioksida sebagai bahan pengisi sebanyak 34 phr memiliki sifat mekanik yang paling optimum. Meningkatnya kekuatan tarik dan regangan tarik pada komposit
IPN dengan bahan pengisi titanium dioksida sebanyak 34 phr disebabkan karena adanya peningkatan ikatan antarmuka antara karet alam-poliuretan dan titanium
dioksida. Peningkatan ikatan antarmuka dengan titanium dioksida sebagai bahan pengisi menghasilkan transisi tekanan yang baik yang akan meningkatkan sifat
kekuatan tarik, hal ini juga kemungkinan dikarenakan keseragaman dalam menghasilkan fasa yang lebih homogen sehingga sifat sinergetik campuran
tersebut meningkat Tamrin, 1997.
Gambar 4.6. Grafik Uji Tegangan Tarik Stress Komposit IPN dengan Penambahan Titanium Dioksida
5 10
15 20
25
82 ; 18 78 ; 22
74 ; 26 70 ; 30
66 ; 34
S tr
es s x10
-3 M
p a
Perbandingan Komposisi NR-PU : TiO2
Kekuatan Tarik Mpa
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.7. Grafik Uji Regangan Tarik Strain Komposit IPN dengan Penambahan Titanium Dioksida
Gambar 4.8. Grafik Modulus Elastisitas Komposit IPN dengan Penambahan Titanium Dioksida
100 200
300 400
500 600
700 800
82 ; 18 78 ; 22
74 ; 26 70 ; 30
66 ; 34
S tr
ai n
Perbandingan Komposisi NR-PU : TiO
2
Regangan tarik
0,5 1
1,5 2
2,5 3
3,5 4
82 ; 18 78 ; 22
74 ; 26 70 ; 30
66 ; 34
M o
d u
lu s El
a st
isi ta
s x
1
-3
M pa
Perbandingan Komposisi NR - PU : TiO
2
Modulus Elastisitas Mpa
Universitas Sumatera Utara
Sementara itu, pada komposit IPN pada perbandingan 82 phr campuran NR-PU yang ditambahkan bahan pengisi Titanium Dioksida sebanyak 18 phr,
memiliki nilai tegangan yang paling minimum yakni sebesar 5,72 × 10
-3
Mpa, nilai regangan yang dihasilkan sebesar 536,25 dan Modulus Elastisitas
dihasilkan sebesar 1,06 × 10
-3
Mpa. Menurunnya kekuatan tarik dan regangan tarik pada komposit IPN tersebut dikarenakan jumlah bahan pengisi Titanium
Dioksida yang ditambahkan lebih sedikit yakni sebanyak 18 phr sehingga interaksi antarmuka dengan Titanium Dioksida menghasilkan transisi tekanan
yang kurang baik yang akan menurunkan sifat kekuatan tarik. Faktor lain yang menyebabkan menurunnya kekuatan tarik komposit disebabkan karena
penyebaran serat yang tidak merata di dalam komposit yang menyebabkan adanya daerah kosong pada komposit. Daerah kosong tersebut menyebabkan kekuatan
tarik dari komposit semakin menurun. Kekosongan ini yang menyebabkan komposit akan lebih cepat patah, karena pada daerah yang kosong tidak diisi oleh
matrik. Sehingga pada saat komposit diberikan beban maka daerah kosong tersebut tidak dapat menahan beban yang diberikan sehingga terjadi patahan yang
lebih cepat. Pane,D.2014
Universitas Sumatera Utara
4.3. Karakterisasi Persentase Ikat Silang 4.3.1 Hasil Persentase Ikat Silang Komposit IPN Karet Alam SIR-10 dan
Poliuretan
Analisa persentase ikat silang dalam karet dapat ditentukan setelah sampel disokletasi dengan xilena mendidih selama ±8 jam. Setelah sampel dididihkan lalu
dikeringkan pada suhu 80°C selama 30 menit dan ditimbang. Maka diperoleh persen ikat silang IPN antara Poliuretan dan Karet Alam SIR-10 pada tabel 4.4.
Tabel 4.4. Persentase Ikat Silang IPN antara Karet Alam SIR-10 dan Poliuretan
Komposisi NR : PUphr
Berat Awal gram
Berat Akhir gram
Persen Ikat Silang
100 : 0 1,26
1,07 84,92
80 : 20 1,44
1,02 70,83
60 : 40 1,62
1,13 69,75
40 : 60 1,56
1,04 66,66
0 : 100 1,36
1,12 82,35
Persentase ikat silang yang dilakukan bertujuan untuk menunjukkkan persentase ikat silang yang terjadi pada komponen poliuretan-karet alam. Suatu
polimer akan mengalami perubahan setelah terikatsilang, jika sebelumnya suatu polimer bersifat larut dalam suatu pelarut maka polimer tersebut tidak dapat larut
lagi setelah terikatsilang. Polimer yang terikatsilang akan menggembung ketika direndam dengan pelarut, karena molekul-molekul dalam pelarut akam menembus
jaringannya. Tingkat penggembungan inilah yang bergantung pada tingkat pengikatsilangannya. Berdasarkan tabel 4.4 ditunjukkan bahwa persentase ikat
silang yang optimum terdapat pada perbandingan 80 : 20 phr yakni sebesar 70,83 hal ini menunjukkan bahwa komponen campuran antara karet alam SIR-
10 dengan poliuretan menandakan adanya interaksi yang kuat pada campuran tersebut, dimana komponen pada perbandingan ini hanya sedikit molekul-molekul
pelarut yang menembus jaringannya sehingga dapat dijelaskan bahwa hasil analisa sifat mekanik yang paling optimum berbanding lurus dengan hasil analisa persen
Universitas Sumatera Utara
ikat silang yang didapat sehingga interaksi yang kuat dari komponen campuran yang terikatsilang akan menghasilkan kekuatan mekanik yang sangat baik.
4.3.2 Karakterisasi Persentase Ikat Silang Komposit IPN antara Poliuretan Karet Alam SIR-10 dan Poliuretan dengan Penambahan TiO
2
Analisa persentase ikat silang dalam karet dapat ditentukan setelah sampel disokletasi dengan xilena mendidih selama 8 jam. Setelah sampel dididihkan lalu
dikeringkan pada suhu 80°C selama 30 menit dan ditimbang. Maka diperoleh persen ikat silang IPN antara Poliuretan dan Karet Alam SIR-10 dengan
penambahan Titanium Dioksida pada tabel 4.5.
Tabel 4.5. Persentase Ikat Silang Komposit IPN antara Karet Alam SIR-10- Poliuretan dan TiO
2
Komposisi NR : PU :
TiO
2
phr Berat Awal
gram
Berat Akhir gram
Persen Ikat Silang
82 : 18 1,04
1,81 57,45
78 : 22 1,08
1,76 61,36
74 : 26 1,12
1,86 60,21
70 : 30 0,98
1,56 62,82
66 : 34 1,05
1,69 64,85
Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa persen ikat silang yang dihasilkan dari beberapa komposisi campuran Karet Alam SIR-10 dan Poliuretan dengan
penambahan Titanium Dioksida, pada komposisi 66 : 34 phr diperoleh persen ikat silang yang paling tinggi yakni sebesar 64,85 hal ini menunjukkan bahwa
terjadi interaksi yang lemah pada campuran tersebut, dimana campuran yang dihasilkan terlalu menggembung karena terlalu banyak molekul-molekul pelarut
yang menembus jarigannya. Namun pada campuran dengan komposisi 66 : 34 phr memiliki persen yang paling tinggi, sehingga dapat dijelaskan bahwa sifat
mekanik yang paling optimum berbanding lurus dengan persen ikat silang yang diperoleh.
Universitas Sumatera Utara
4.4. Analisa Sifat Morfologi Komposit IPN dengan Uji SEM
