18 berwarna cerah, antioksidan ini akan membuat barang karetnya berwarna lebih gelap
dan terlihat bercak-bercak coklat. Sebaliknya antioksidan golongan fenol dan turunannya mempunyai daya penangkal yang lebih rendah, tetapi tidak menjadikan
karet berwarna gelap. Setelah proses pencampuran selesai maka diperoleh kompon karet yang siap
untuk divulkanisasi pada suhu 140 – 180
o
C, selama waktu vulkanisasi optimum. Penentuan waktu vulkanisasi yang optimum dilakukan dengan menggunakan alat
Rheometer atau Curemeter. Sejumlah tertentu dari sampel kompon karet lebih kurang lima gram dimasukkan kedalam cakram disc dari rheometer lalu
dimatangkandivulkanisasi pada suhu setting 150
o
C dan waktu setting 30 menit. Keluaran output dari alat rheometer ini adalah berupa rheograf yang memuat
informasi-informasi karaktersitik pematangan cure characteristics yang diperlukan untuk pemrosesan kompon karet seperti, Torque tork maksimum dan minimum,
waktu skorj scorch time dan t
90
. T
90
adalah waktu yang diperlukan untuk mencapai 0,90Tork maksimum
– Tork minimum, dan t
90
dirujuk sebagai waktu pematangan vulkanisasi yang optimum, yaitu waktu pematangan atau derajat pematangan yang
akan menghasilkan vulkanisat karet dengan sifat-sifat karet yang optimum [22].
2.5. PENGUATAN KARET RUBBER REINFORCEMENT
Setelah informasi mengenai waktu pematangan optimum diketahui, maka untuk tahap selanjutnya kompon karet divulkanisasi pada suhu setting 150
o
C selama t
90
menit. Melalui reaksi vulkanisasi akan diperoleh suatu vulkanisat karet yang kaku stiff, kuat dan elastis. Kekakuan, kekuatan dan keelastisan dari vulkanisat
karet, yang diindikasikan oleh sifat-sifat uji tariknya tensile properties, masih dapat ditingkatkan lagi dengan menambahkan pengisi penguat reinforcing filler ke dalam
kompon karet. Sebagai contoh vulkanisat karet sintetik SBR tak berpengisi gum vulcanizate memiliki kekuatan tarik tensile strength yang tidak akan melebihi 22
kgfcm
2
, tetapi dengan menambahkan carbon black salah satu pengisi penguat sebesar 50,0 bagian per-seratus bagian karet SBR tersebut maka kekuatan tariknya
akan menjadi 250 kgfcm
2
[4]. Penambahan pengisi-pengisi penguat untuk tujuan penguatan karet rubber
reinforcement
dilakukan pada
saat kompondingpencampuran.
Penguatan
Universitas Sumatera Utara
19 reinforcement disebabkan oleh daya interaksi antara karet dengan pengisi penguat.
Daya ini berupa daya Van der Waals yang lemah sampai kepada ikatan-ikatan kimia yang kuat. Semakin kuat daya interaksi antara karet dengan pengisi penguat maka
semakin tinggi pula derajat penguatan degree of reinforcement yang dihasilkan oleh pengisi penguat tersebut.
Derajat penguatan yang dihasilkan oleh suatu pengisi penguat bergantung kepada sejumlah variabel, dan variabel yang paling utama adalah peningkatan
interaksi pengisi penguat dengan karet [4]. Menurut Boonstra 1973, interaksi tersebut bergantung kepada faktor-faktor :
1. Luas Permukaan dari Pengisi
Faktor ini berkaitan langsung dengan ukuran partikel dari pengisi. Semakin kecil ukuran partikel, semakin besar luas permukaan pengisi, maka semakin tinggi
pula derajat penguatan dari pengisi tersebut. Berdasarkan ukuran-ukuran partikelnya, Hepburn 1984 mengelompokkan
pengisi-pengisi ke dalam 4 empat kelompok, seperti yang ditunjukkan oleh tabel 2.5.
Tabel 2.5. Ukuran-ukuran Partikel Pengisi bagi Penguatan Karet [8] No.
Ukuran-ukuran Partikel Efek Penguatan Terhadap Karet
1 Partikel 5.000 nm
Mendegradasi karet 2
Partikel antara 1.000 s.d. 5.000 nm Berpengaruh kecil terhadap pening-
katan kekuatan karet 3
Partikel 1.000 nm Menguatkan karet
4 Partikel 100 nm
”Real reinforcing agents” 2
. Sifat-sifat Kimia dan Fisikal dari Permukaan Partikel Pengisi dan Karet Karet-karet berkutub polar seperti neoprene, karet nitril akan berinteraksi
kuat dengan permukaan pengisi yang memiliki dua kutub dipole seperti gugus OH dan gugus COOH atau atom-atom klorin.
3. Faktor-faktor Geometri, seperti :
a. Struktur atau bentuk dari pengisi. Partikel-partikel akan saling berinteraksi
membentuk aggregat, yang disebut dengan struktur utama primary structure. Struktur sekunder secondary structure merupakan agglomerasi dari aggregat-
aggregat pengisi karena gaya-gaya Van der Waals.
Universitas Sumatera Utara
20 b.
Porositas porosity dari pengisi. Silika umumnya lebih berpori dibanding carbon black, sehingga dapat menyerap bahan pencepat. Untuk volume
penambahan yang sama dengan carbon black, silika menghasilkan viskositas yang lebih tinggi bagi kompon karet.
Dengan pertimbangan harganya yang murah, maka dalam industri karet penggunaan kaolin hanya bertujuan untuk memurahkan ongkos produk saja, bukan
untuk menguatkan karet. Setiap jenis pengisi memberikan sifat-sifat tertentu kepada karet sebagai akibat dari permukaan kimianya yang spesifik. Akibat kehadiran gugus
silanol pada permukaannya, maka partikel pengisi kaolin adalah lebih polar berkutub dibanding carbon black, sehingga interaksi nya dengan karet hidrokarbon
akan menjadi lemah. Sebaliknya, partikel-partikel kaolin cenderung untuk berinteraksi sesamanya, dan membentuk partikel dengan ukuran yang lebih besar
aggregate. Selama interaksi kaolin dengan molekul karet adalah lebih lemah dari interaksi kaolin dengan kaolin, maka yang terjadi adalah pembentukan aggregat
kaolin yang besar agglomerate, penyebaran dispersi partikel kaolin didalam phasa karet yang tidak merata, dan ini berakibat kepada efek penguatan reinforcing effect
dari kaolin menjadi rendah [26].
2.6. KAOLIN SEBAGAI PENGISI SEMI PENGUAT
