Latar Belakang Masalah PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Perkembangan teknologi dapat dilakukan dengan rekayasa material, salah satunya pada pembuatan komposit. Pembuatan polimer komposit dilakukan dengan memadukan dua material yang berbeda sehingga dapat meningkatkan sifat mekanik dari material tersebut. Montmorillonite atau bentonit 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 montmorillonite sekitar 0,96 nm, tiap dimensi permukaan pada umumnya 300-600 nm, sedangkan d-spacing 1,2 – 1,5 nm Utracki dan Kama, 2002. Bentonit merupakan sumber daya alam yang berlimpah di indonesia tersebar di berbagai daerah baik di pulau Jawa, Sumatera, dan Sulawesi. Salah satu dari sumber bentonit alam yang terdapat di Propinsi Sumatera Utara di daerah Kecamatan Pahae Kabupaten Tapanuli Utara, Propinsi Sumatera Utara. Bentonit atau clay adalah istilah yang digunakan untuk sejenis lempung yang Mengandung Mineral montmorillonite. Bentonit sebagai meniral lempung yang terdiri dari 85 montmorilonite dan mempunyai rumus kimia AL 2 O 3 .4SiO 2 H 2 O, Nama montmorilonite ini berasal dari lempung plastik yang di temukan di Montmorilonite, prancis pada tahun 1947. Struktur Montmoroloni adalah MxAl − 4 xMgxSi 8 O 2 0OHMontmorilonite terdiri dari tiga unit lapian tetrahedral mengandung ion slika mengapit satu lapisan oktahedral mengadung ion besi dan magnesium. Struktur utama monmorilonite selalu bermuatan negatif walaupun pada lapisan oktahedral ada kelebihan muatan positif Bahan pengisih Filler yang beasal dari bentonit dalam nanokomposit atau polimer untuk perbaikan dan meningkatkan sifat-sifat fisik bahan, bahan pengisi filler sering digunakan dalam pembuatan komposit seperti plastik namun Universitas Sumatera Utara penggunaan plastik memiliki beberapa masalah diantaranya, plastik sulit terdegradasi ketika tidak digunakan lagi, karena itu perlu temukan alternatife bahan yang akan digunakan sebagai Filler yaitu bentonit Untuk meningkatkan suatu sifat yang di inginkan dalam polimer termoplastik, seperti : Kekuatan strength, kekakuan stiffness dan juga ketahanan terhadap api fire retardent, polimer sering ditambakan dengan bahan- bahan pengisi Filler. Bahan yang sering ditambakan ke dalam polimer adalah bahan yang mampu menyatu secara homogen kedalam matriksnya dan yang paling sering ditambahkan adalah talc, mika, kapur, bentonit dan lain-lain, berhubungan dengan sifat homogen diatas, polimer yang berasal dari bahan organik dengan pengisinya filler yang berasal dari bahan anorganik tidak mampu menjadi homogen , disebabkan oleh pembedanya energi permukaan dari kedua bahan tersebut, untuk menyelesaikan masalah diatas, maka filler dapat memodifikasi dengan bahan organik seperti alky ammonium Jin,H 2003. Filler yang umum berasal mineral tanah liat seperti montmollironite merupakan komponen utama dari bentonit Secara umum penambahan bentonit ke dalam polimer sangat tergantung dari kekuatan interaksi antara filler dengan polimer dan akan menghasilkan salah satu dari tiga sifat nanokomposit, seperti: intercalated, nanokomposit, flokulated nanocomposite, dan axfloliated nonocomposit. Sifat fisik yang paling utama dari bentonit adalah daya serap, derajat plasisasi, daya pembersih, daya pengembng, derajat pengganti ion, warna, derajat kecerahan dan ukuran butiran dari bentonit tersebut Harjanto,2000. Penelitan sebelumnya secara fundamental yang melibatkan bentonit sebagai bahan pengisi filler, secara umum mereka menghasilkan suatu metode baru dalam hal pencampuran polimer seperti yang telah dilakukan: Poliester, Rihayat, teuku,2006, Modifikasi Bentonit Syuhada,dkk. 2009. Agar sifat bahan pengisi kompatibel dengan matrix polimer, ukuran partikel suatu bahan pengisi sangat berpengaruh, dimana ukuran partikel suatu bahan pengisih yang kecil dapat meningkatkan derajat penguatan polimer dibangding dengan ukuran yang lebih besar Lebance, 2002, demikian juga semakin kecil ukuran partikel semakin tinggi antara bahan pengisi dengan matrix Universitas Sumatera Utara polimer Khorls dan Beaucage,2002, jumlah luas permukaan dapat ditingkatkan dengan adanya permukaan yang berpori pada permukaan bahan pengisi. Penelitian yang telah dilakukan oleh beberapa peneliti yakni Ismail et al., 2001 yang menggunakan bahan alam sebagai bahan pengisi secara umum tidak kompatibel dengan bahan polimer, hal ini disebabkan oleh perbedaan kepolaran bahan-bahan tersebut dimana bahan polimer merupakan bahan yang bersifat hidrofobik sedangkan bahan pengisi serat alam adalah bersifat hidrofilik. Oleh kerana itu beberapa langkah telah diambil dalam mengatasi masalah ini antaranya ialah dengan menggunakan zat kompatibiliser, dan melakukan perlakuan terhadap bahan pengisi dengan bahan kimia yang sesuai dan penggunaan Bukit, N 2011. Pencampuran dari bahan polimer yang sudah ada adalah laju yang paling cepat serta ekonomis membuat barang baru serta meningkatan sifat-sifat lebih baik serta fleksibilitas dibandingkan pengembangan polimer baru. Bagaimanapun, sebagian besar campuran dan komposit adalah ketidakcocokan campuran oleh karena entalpi pencampuran positif dan entropi pencampuran sangat kecil, yang memimpin ke arah lemah fisik dan sifat mekanis yang berasal dari interaksi kurang baik di antara segmen molekularnya Tang, H. 2000. Bedasarkan uraian di atas, penulis akan melanjutkan penelitian menggenai penggunaan bentonit alam sebagai bahan pengisi dengan menggunakan bentonit, dikalsinasi dengan suhu 600 C selama 2 jam dengan matrik HDPE dengan kompatibeliser PE-g-MA. Dengan demikian judul penelitian ini adalah Aktivasi Bentonit Alam Sebagai Bahan Pengisi Pada Komposit HDPE Untuk Bahan Teknik.

1.2 Rumusan Masalah