2.5 Serat Kaca
Plastik berserat kaca glass-reinforced plastic – GRP, yang juga dikenal sebagai plastik yang diperkuat oleh serat kaca glass fiber-reinforced plastic – GFRP, merupakan
suatu polimer yang diperkuat. Polimer ini terbuat dari bahan plastik yang diperkuat oleh serat-serat halus yang terbuat dari kaca. Bahan ini juga dikenal dengan nama GFK yang
merupakan kepanjangan dari Glasfaserverstärkter Kunststoff, atau yang biasanya lebih akrab dikenal oleh serat kaca yang digunakan dalam proses penguatannya, yang dalam
bahasa inggrisnya disebut fiberglass.
Serat kaca fiberglass adalah serat yang dapat ditambahkan ke dalam resin akrilik untuk memperbaiki sifat fisis dan mekanis resin akrilik. Serat kaca dapat
beradhesi dengan matriks polimer didalam resin akrilik sehingga memiliki kekuatan ikatan yang baik dengan resin akrilik, oleh karena itu serat kaca menjadi pilihan untuk
ditambahkan ke dalam resin akrilik sebagai bahan penguat. Serat kaca yang akan dipakai biasanya adalah potongan panjang yang akan dipotong menjadi potongan
pendek, seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini :
Gambar 2.4 Serat kaca bentuk potongan panjang yang akan dipotong menjadi serta kaca potongan pendek.
2.5.1 Sifat Serat kaca
Setiap helai serat kaca yang terstruktur memiliki sifat kaku dan kuat dalam proses perengangan dan saat melalui proses kompresi atau pemberian tekanan di sepanjang
sumbunya. Walaupun pada umumnya diasumsikan bahwa serat sebenarnya lemah dibawah proses kompresi atau penekanan, sebenarnya asumsi ini lebih didasarkan oleh
rasio penampilan dari serat itu sendiri. Dalam artian; oleh karena bentuk serat tersebut tipis dan panjang, maka serat dianggap dapat bengkok dengan mudah. Disisi lain, serat
kaca paling tidak kaku dan tidak kuat pada ketebalannya – yaitu, di lintang sumbunya.
Universitas Sumatera Utara
Oleh karena itu, jika sekumpulan serat dapat diatur arahnya secara permanen sesuai dengan yang diinginkan di dalam suatu material, dan jika serat-serat tersebut dapat
dicegah dari pembengkokan saat dalam tekanan, maka material tersebut akan menjadi sangat kuat sesuai dengan arah yang diinginkan untuk diperkuat.
Lebih jauh lagi dalam pembahasan ini; dengan menumpuk lebih dari satu lapisan serat satu diatas yang lainnya, kemudian tiap lapisannya diorientasikan dalam berbagai
arah yang berbeda sesuai dengan keinginan, faktor kekakuan dan kekuatan dari keseluruhan material dapat dikontrol dengan lebih efisien. Dalam kasus plastik berserat
kaca, adalah bahan plastik lah yang akan menampung serat kaca yang terstruktur tersebut sesuai dengan arah yang dipilih oleh desainer produknya. Sementara pada kasus
chopped strand mat, dasar pengaturan arahnya terletak pada 2 lempengan berbentuk dua dimensi dengan kain tenun atau lapisan yang tanpa pengaturan arah khusus. Dengan
demikian, arah dari kekakuan dan kekuatan bahan tersebut akan dapat dikontrol dengan lebih presisi dari dalam lempengan itu sendiri.
Komponen dari plastik berserat kaca pada dasarnya terbuat dari konstruksi “kulit” tipis, kadang bagian dalamnya diisi dengan busa struktural, seperti dalam kasus
pembuatan papan selancar. Komponennya bisa juga dibuat dengan bentuk yang hampir serampangan tetapi masih didalam batas kerumitan dan toleransi bentuk cetakan yang
digunakan untuk memproduksi kulit luar tersebut.
Serat kaca mengandung beberapa bahan kimia sebagai komposisinya yaitu : • SiO2 : 55,2
• Al2O3 : 14,8 • B2O3 : 7,3
• MgO : 3,3 • CaO : 18,7
• K2O : 0,2 • Na2O3, Fe2O3, F2: 0,3 HM. Hyer,1998
ditambahkan pada resin akrilik dapat mempengaruhi kekuatan resin akrilik. Stipho, dkk 1998 menyimpulkan bahwa penambahan serat kaca pada bahan basis gigi tiruan
sebesar 1 dapat meningkatkan kekuatan transversal basis gigitiruan tetapi bila konsentrasi yang diberikan lebih dari 1 dapat melemahkan kekuatan transversal basis
gigi tiruan.
Universitas Sumatera Utara
Pemakaian serat kaca berbentuk potongan kecil telah banyak dilakukan dalam beberapa penelitian. Kelebihan serat kaca berbentuk potongan kecil yaitu lebih praktis
dan lebih tersebar merata pada resin akrilik Uzun G,1999 ; Lee dkk 2001. Lee, dkk 2007 menyatakan bahwa serat kaca berbentuk potongan kecil berukuran 3 mm yang
ditambahkan pada bahan basis gigitiruan resin akrilik dapat meningkatkan kekuatan transversal. Serat kaca berbentuk potongan kecil 2 yang ditambahkan pada bahan
basis gigi tiruan dapat meningkatkan kekuatan impak dan menurunkan kekuatan transversal IH Tacir dkk, 2006.
Penambahan serat kaca ke dalam resin akrilik dapat menimbulkan kesulitan dalam penyatuan serat kaca ke dalam matriks polimer, tetapi masalah ini dapat diatasi
dengan mengubah viskositas campuran antara resin akrilik dan serat kaca dengan cara merendam serat kaca yang akan digunakan ke dalam sejumlah monomer selama
beberapa menit lalu ditiriskan sehingga serat kaca lebih mudah meresap ke dalam resin akrilik.Soekartono , 2005 ; IH Tacir dkk, 2006.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1. Rancangan Penelitian