4.2.1. Perhitungan • 80 PP : 20 PE Spesimen a
Berdasarkan tabel 4.1, maka kekuatan tarik, kemuluran, dan modulus elastis spesimen dapat dicari berdasarkan perhitungan sebagai berikut:
1kgf=9,807N. Luas penampang awal Ao 80 PP : 20 HDPE Spesimen a
adalah : Ao = 2,2 mm x 6,15 mm
= 13,53 mm
2
Fmaks = 45,566 x 9,807 N = 446,865762 N
Maka kekuatan tarik σmaks stress spesimen adalah : σmaks =
���� ��
= 447,846462
13,53 ��
2
= 33,10 N mm
2
= 33,10 MPa
Kemuluran
�
merupakan perbandingan antara pertambahan panjang ΔL dengan panjang mula
– mula Lo dimana panjang mula – mula spesimen 20 mm dan pertambahan panjang spesimen 6,95 mm maka diperoleh :
� =
∆ �
�100 =
5 20
�100 = 25
Modulus elastis E merupakan konstanta dari perbandingan lurus antara tegangan dan regangan. Besarnya modulus ini sama dengan angka kemiringan dari
kurva tegangan – regangan yang berupa garis lurus pada bagian yang dekat ke titik 0.
� = σmaks
� =
33,10 ��
0,20 = 132,40
��
Untuk spesimen selanjutnya dapat diperoleh dengan menggunakan rumus yang sama seperti di atas , dan hasilnya terdapat pada tabel 4.2
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.2. Sifat Mekanik Spesimen
Temperatur Sampel
Kekuatan Tarik Elongasi
Modulus Elastisitas
°C PP : HDPE
MPa Mpa
165°C F1 a
33,10 25,00
132,40
F1 b 28,58
19,60 145,81
F1 c 29,15
23,50 124,05
F2 a 29,86
22,70 131,54
F2 b 28,45
26,15 108,78
F2 c 27,77
21,35 130,05
F3 a 22,37
18,00 124,26
F3 b 21,31
16,00 133,20
F3 c 26,83
21,30 125,98
170°C F1 a
22,66 21,00
107,92 F1 b
34,06 28,40
119,93
F1 c 24,48
24,10 101,58
F2 a 25,23
20,80 121,29
F2 b 27,31
20,00 136,55
F2 c 29,20
27,00 108,14
F3 a 28,39
24,50 115,87
F3 b 27,57
20,25 136,14
F3 c 28,54
24,90 114,63
175°C F1 a
34,79 24,50
142,00 F1 b
35,03 23,15
151,32 F1 c
27,11 22,90
118,40 F2 a
41,10 22,75
180,67 F2 b
41,22 23,40
176,15
F2 c 40,35
27,90 144,61
F3 a 29,51
21,00 140,54
F3 b 24,27
18,80 129,11
F3 c 27,61
22,50 122,70
180°C F1 a
26,31 24,90
105,64 F1 b
34,23 36,50
93,78
F1 c 31,86
23,40 136,17
F2 a 32,11
24,35 131,85
F2 b 29,92
19,60 152,67
F2 c 29,87
27,00 110,63
F3 a 30,51
19,10 159,73
F3 b 33,75
25,50 132,33
F3 c 30,08
20,60 146,03
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan tabel 4.2 di atas, dapat kita buat grafik stress vs strain tiap-tiap temperatur menggunakan aplikasi microsoft office excel 2007 sesuai dengan data
lengkap hasil pengujian tarik di Laboratorium Analisa Bahan Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik USU. Berikut adalah grafik stress vs strain spesimen
gabungan tiap temperatur:
Gambar 4.5 Grafik stress vs strain pada suhu 165
o
C
Gambar 4.6 Grafik stress vs strain pada suhu 170
o
C
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.7 Grafik stress vs strain pada suhu 175
o
C
Gambar 4.8 Grafik stress vs strain pada suhu 180
o
C Keterangan gambar:
1. F1a : Komposisi PP 80 : HDPE 20 spesimen a 2. F2b : Komposisi PP 80 : HDPE 20 spesimen b
3. F2c : Komposisi PP 80 : HDPE 20 spesimen c 4. F2a : Komposisi PP 70 : HDPE 30 spesimen a
5. F2b : Komposisi PP 70 : HDPE 30 spesimen b 6. F2c : Komposisi PP 70 : HDPE 30 spesimen c
Universitas Sumatera Utara
7. F3a : Komposisi PP 60 : HDPE 40 spesimen a 8. F3b : Komposisi PP 60 : HDPE 40 spesimen b
9. F3c : Komposisi PP 60 : HDPE 40 spesimen c
Dari hasil perhitungan uji tarik yang telah dilakukan, maka diperoleh 4 sampel yang memiliki kondisi optimum, yaitu :
1. Sampel temperatur 165
o
C dengan komposisi PP 80 : HDPE 20 spesimen a 2. Sampel temperatur 170
o
C dengan komposisi PP 80 : HDPE 20 spesimen b 3. Sampel temperatur 175
o
C dengan komposisi PP 70 : HDPE 30 spesimen b 4. Sampel temperatur 180
o
C dengan komposisi PP 80 : HDPE 20 spesimen b Kurva loud - stroke spesimen pada kondisi optimum setiap variasi temperatur
setelah pengujian tarik ditunjukkan seperti pada gambar berikut : 1. Sampel temperatur 165
o
C dengan komposisi PP 80 : HDPE 20 spesimen a
Gambar 4.5 Kurva Load - stroke pada 80 PP : 20 PE 165
o
C spesimen a Penjelasan gambar 4.5 :
Gambar 4.5 merupakan gambar dari kurva hasil pengujian tarik kondisi optimum pada 80 PP : 20 HDPE 165
o
C spesimen a yang sudah dilakukan
Universitas Sumatera Utara
pengujian. Dimulai dari titik nol yang merupakan awal dari penarikan spesimen, pergerakan garis menuju keatas menunjukkan kenaikan gaya yang diberikan pada
spesimen hingga putus, sedangkan pergerakan garis menuju kekanan menunjukkan kenaikan pertambahan panjang. Dengan kecepatan tarik 15 mmsec, garis bergerak
perlahan dari titik nol menuju titik puncak Load. Sampai dititik ultimate tensile strength yang merupakan titik puncak dan diketahui sebesar 45,666 kgf yang
kemudian garis pada kurva turun secara vertikal kebawah sehingga membentuk garis tegak lurus yang artinya spesimen yang diuji putus dengan pertambahan panjang
extension sebesar 5 mm.
2. Sampel temperatur 170
o
C dengan komposisi PP 80 : HDPE 20 spesimen b
Gambar 4.6 Kurva Load - stroke pada 80 PP : 20 PE 170
o
C spesimen b
Penjelasan gambar 4.6 : Gambar 4.6 merupakan gambar dari kurva hasil pengujian tarik kondisi
optimum pada 80 PP : 20 HDPE 170
o
C spesimen b yang sudah dilakukan pengujian. Dimulai dari titik nol yang merupakan awal dari penarikan spesimen,
pergerakan garis menuju keatas menunjukkan kenaikan gaya yang diberikan pada spesimen hingga putus, sedangkan pergerakan garis menuju kekanan menunjukkan
Universitas Sumatera Utara
kenaikan pertambahan panjang. Dengan kecepatan tarik 15 mmsec, garis bergerak perlahan dari titik nol menuju titik puncak Load. Sampai dititik ultimate tensile
strength yang merupakan titik puncak dan diketahui sebesar 45,495kgf yang kemudian garis pada kurva turun secara vertikal kebawah sehingga membentuk garis
tegak lurus yang artinya spesimen yang diuji putus dengan pertambahan panjang extension sebesar 5,68 mm.
3. Sampel temperatur 175
o
C dengan komposisi PP 70 : HDPE 30 spesimen b
Gambar 4.7 Kurva Load - stroke pada 70 PP : 30 PE 175
o
C spesimen b
Penjelasan gambar 4.7 : Gambar 4.7 merupakan gambar dari kurva hasil pengujian tarik kondisi
optimum pada 80 PP : 20 HDPE 175
o
C spesimen b yang sudah dilakukan pengujian. Dimulai dari titik nol yang merupakan awal dari penarikan spesimen,
pergerakan garis menuju keatas menunjukkan kenaikan gaya yang diberikan pada spesimen hingga putus, sedangkan pergerakan garis menuju kekanan menunjukkan
kenaikan pertambahan panjang. Dengan kecepatan tarik 15 mmsec, garis bergerak perlahan dari titik nol menuju titik puncak Load. Sampai dititik ultimate tensile
strength yang merupakan titik puncak dan diketahui sebesar 54,362kgf yang kemudian garis pada kurva turun secara vertikal kebawah sehingga membentuk garis
Universitas Sumatera Utara
tegak lurus yang artinya spesimen yang diuji putus dengan pertambahan panjang extension sebesar 4,68mm.
4. Sampel temperatur 180
o
C dengan komposisi PP 80 : HDPE 20 spesimen b
Gambar 4.8 Kurva Load - stroke pada 80 PP : 20 PE 180
o
C spesimen b
Penjelasan gambar 4.8 : Gambar 4.8 merupakan gambar dari kurva hasil pengujian tarik kondisi
optimum pada 80 PP : 20 HDPE 180
o
C spesimen b yang sudah dilakukan pengujian. Dimulai dari titik nol yang merupakan awal dari penarikan spesimen,
pergerakan garis menuju keatas menunjukkan kenaikan gaya yang diberikan pada spesimen hingga putus, sedangkan pergerakan garis menuju kekanan menunjukkan
kenaikan pertambahan panjang. Dengan kecepatan tarik 15 mmsec, garis bergerak perlahan dari titik nol menuju titik puncak Load. Sampai dititik ultimate tensile
strength yang merupakan titik puncak dan diketahui sebesar 48,542kgf yang kemudian garis pada kurva turun secara vertikal kebawah sehingga membentuk garis
tegak lurus yang artinya spesimen yang diuji putus dengan pertambahan panjang extension sebesar 7,3mm.
Universitas Sumatera Utara
4.3 Perbandingan Kekuatan Campuran Polypropylene + High-
Kategori