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