2.2 Mastikasi Mastikasi adalah proses awal dari pembuatan barang jadi karet. Proses ini
merupakan proses penurunan berat molekul karet yang ditunjukkan oleh penurunan viskositas karet sehingga pencampuran bahan kompon, yang
sebahagian besar adalah serbuk padat dengan karet dapat berlangsung dengan mudah dan merata. Penurunan berat molekul terjadi akibat rantai-rantai utama
atau backbone dari karet diputus-putus yang berakibat viskositasnya menurun. Sebagai contoh pada proses mastikasi karet alam terjadi penurunan berat molekul
yang lebih rendah Bristow and Watson, 1963.
Proses mastikasi terdiri atas dua jenis yaitu : 1. Mastikasi dingin. Proses pelunakan dilakukan pada suhu di bawah 100
o
C seperti dihepotesakan oleh Standinger dan Bondy serta oleh Kautman dan
Eyring bahwa yang berperan dalam pemutusan rantai molekul pada mastikasi dingin adalah tenaga mekanis yang berasal dari gaya geser antara permukaan
gilingan dengan karet. Pemutusan ikatan terjadi pada ikatan karbon-karbon dari rantai utama polimer.
2. Mastikasi panas. Proses pelunakan yang dilakukan pada suhu diatas 100
o
C. Mastikasi ini lebih dominan berasal dari proses oksidasi yang dialami oleh
rantai molekul karet Bhuana, 1993.
2.3 Monmorillonite Monmorillonite MMT merupakan sebuah mineral clay yang dibentuk dari abu
vulkanik, yang telah berperan dalam aturan pusat dalam evolusi kehidupan. Karena strukturnya, MMT cenderung adsorbsi senyawa organik dan kontribusi ini
untuk kemampuan dalam mengkatalisasi beberapa reaksi organik Feris, 2005.
Berdasarkan kandungan mineralnya, tanah lempung dibedakan menjadi:, kaolinit, haloisit, klorit dan MMT. MMT merupakan kelompok mineral filosilikat
yang paling banyak menarik perhatian. Hal ini disebabkan karena MMT memiliki kemampuan untuk mengembang serta kemampuan untuk diinterkalasi dengan
senyawa organik membentuk material komposit organik-anorganik. Selain itu
mineral ini juga mempunyai kapasitas penukar kation yang tinggi sehingga ruang antar lapis monmorilonite mampu mengakomodasi kation dalam jumlah yang
besar serta menjadikan montmorilonit sebagai material yang unik Gil, 1994. Berdasarkan sifat fisiknya, MMT dapat dibagi menjadi dua kelompok,
yaituNa-MMT dan Ca-MMT. Na-MMT memiliki kandungan Na
+
yang besar pada antar lapisnya. Selain itu memiliki sifat mudah mengembang bila direndam dalam
air dan akan terbentuk suspensi bila didispersikan ke dalam air. Untuk Ca-MMT, kandungan Ca
2+
dan Mg
2+
relatif lebih banyak bila dibandingkan dengan kandungan Na
+
. Ca-MMT memiliki sifat sedikit menyerap air dan jika didispersikan ke dalam air akan cepat mengendap atau tidak terbentuk suspensi.
Oleh karena itu, Na-MMT sering disebut dengan MMT mengembang dan Ca- MMT disebut dengan MMT tidak mengembang Long, 1999.
Beberapa penelitian telah dilakukan untuk meningkatkan kemampuan MMT sebagai adsorben dan katalis. Salah satu metode yang dilakukan untuk
meningkatkan kemampuan MMT adalah dengan pemilaran atau pilarisasi atau pembentukan komposit lempung dengan oksida logam. Biasanya MMT dipilarkan
dengan berbagai senyawa organik, senyawa kompleks dan oksida-oksida logam yang diinterkalasikan ke dalam antar lapisnya. Proses pemilaran ini dapat
mengakibatkan pori-pori lempung semakin besar dan homogen, antar lapisnyapun relatif menjadi lebih stabil daripada sebelum dipilarkan. Melalui kalsinasi
diperoleh pilar oksida logam yang akan menyangga ruang antar lapis monmorilonite.
MMT merupakan mineral aluminosilikat Al-silikat yang banyak digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan berbagai produk di berbagai
industri, salah satunya sebagai katalis, penyangga katalis catalyst support, dan juga sebagai reinforcement. Ketebalan setiap lapisan MMT sekitar 0,96 nm, tiap
dimensi permukaan pada umumnya 300-600 nm, sedangkan d-spacing 1,2 – 1,5 nm Utracki dan Kamal, 2002.
2.3.1 Struktur Monmorillonite MMT memiliki bentuk seperti lembaran. Di mana dimensinya antara panjang dan
lebar dapat dihitung hanya satu nanometer. Berikut ini adalah rumus struktur dari MMT :
Gambar 2.1 Stuktur MMT, Beyer, 2002 Struktur kristal lempung adalah dua dimensi lapisan yaitu atom silica
lapisan silica bentuk tetrahedral dan atom aluminiun lapisan Al dalam bentuk oktahedra. Tetrahedra silica terikat sebagai SiO
6
OH
4
sedangkan oktahedra Al berikatan secara Van der Waals fisik membentuk lapisan alumino-silikat karena
kondidi terjadinya bentonit, memungkinkan terjadinya substitusi Si oleh Al bentuk tetrahedral, menyebabkan mineral lempung kekurangan muatan negatif
yang dinetralisir oleh logam alkali dan alkali tanah. Ion logam tersebut berada diantara lapisan, sehingga dapat dipertukarkan dengan ion lain menyebabkan
bentonit mempunyai sifat penukar ion Zhu, 1996.
2.3.2 Sifat-Sifat Monmorillonite pH
: 3-4 Bentuk Fisik
: Beige keabu-abuan bubuk Densitas
: 370 gL Luas Area Permukaan
: 250 m
2
g Hilang Pada Ignasi
: 6 1000
o
C, 2 jam Ukuran Partikel
: 63 µm www.fishersci.com
MMT memiliki kemampuan untuk mengembang serta kemampuan untuk di interkalasi dengan senyawa organik membentuk material komposit organik-
anorganik. Selain itu mineral ini juga mempunyai kapasitas penukar kation yang tinggi sehingga ruang antarlapis MMTmampu mengakomodasi kation dalam
jumlah yang besar serta menjadi MMT sebagai material yang unik.
Na-montmorilonite memiliki kandungan Na
+
yang besar pada antar lapisnya. Selain itu memiliki sifat mudah mengembang bila direndam dalam air
dan akan terbentuk suspensi bila didispersikan ke dalam air. Untuk Ca- montmorilonite, kandungan Ca
2+
dan Mg
2+
relatif lebih banyak bila dibandingkan dengan kandungan Na
+
. Ca-montmorilonite memiliki sifat sedikit menyerap air dan jika didispersikan ke dalam air akan cepat mengendap atau tidak terbentuk
suspensi. Oleh karena itu, Na-montmorilonite sering disebut dengan monmorilonite
mengembang dan Ca-montmorilonite disebut dengan
monmorilonite tidak mengembang Riyanto, 1994.
2.4 Komposit Komposit adalah penggabungan dua atau lebih material yang berbeda sebagai
suatu kombinasi yang menyatu. Bahan komposit pada umumnya terdiri dari dua unsur, yaitu serat fibre sebagai pengisi dan bahan pengikat serat yang disebut
matrik. Didalam komposit unsur utamanya serat, sedangkan bahan pengikatnya polimer yang mudah dibentuk. Penggunaan serat sendiri yang utama adalah
menentukan karakteristik bahan komposit, seperti kekakuan, kekuatan serta sifatmekanik lainnya. Sebagai bahan pengisi, serat digunakan untuk menahan
gaya yang bekerja pada bahan komposit, matrik berfungsi melindungi dan mengikat serat agar dapat bekerja dengan baik terhadap gaya-gaya yang terjadi.
Oleh karena itu untuk bahan serat digunakan bahan yang kuat, kaku dan getas, sedangkan bahan matrik dipilih bahan-bahan yang liat, lunak dan tahan terhadap
perlakuan kimia Hadi, 2000.
2.4.1 Nanokomposit Karet AlamMMT Nanokomposit biasanya merupakan penggabungan antara polimer dan bahan
komposit sebagai penguat reinforcement, seperti silika, zeolit, dan MMT.Reinforcement yang digunakan biasanya juga sebagai pengisi filler pada
matriks polimer. Antara Karet alam dan MMT mempunyai sifat yang berbeda. Untuk mempersatukan kedua bahan yaitu Karet alam yang bersifat nonpolar dan
MMT yang bersifat polar dibutuhkan zat pemersatu yang biasa disebut pemantap. yang biasa digunakan adalah zat yang identik dengan matriks polimer serta dapat
mengikat filler itu sendiri. Bahan pemantap yang sering digunakan dalam pembuatan polimer nanokomposit adalah PP-g-GMA. Pemantap memegang
peranan penting dalam proses compounding. Peran pemantap sama seperti peran emulsifier dalam teknologi emulsi. Pemantapyang paling banyak digunakan
adalah kopolimer baik tipe blok maupun graft Liza, 2005.
2.5. Proses Grafting Grafting pada permukaan pada bahan polimer merupakan suatu variasi teknologi
Kategori