Kerangka Pemikiran
B. Kerangka Pemikiran
Polipropilena bersifat non polar yang mengalami reaksi radikal bebas dengan melepaskan atom hidrogen yang terikat pada karbon atom tersier sehingga terbentuk karbon tersier radikal sebagai pusat reaksi,ditunjukkan pada Gambar 16.
Gambar 16. Pembentukan pusat radikal pada PP Selulosa memiliki gugus polar yang berbentuk gugus hidroksil pada karbon
ke 2, 3, 6 dan dua gugus >C-O pada ikatan glikosida antar monomernya. Reaksi radikal akan menghasilkan suatu gugus reaktif yang bersifat polar pada oksigen yang terikat karbon ke-1 sebagai pusat reaksi, yang ditunjukkan pada Gambar 17.
Gambar 17. Pembentukan pusat radikal pada selulosa
pusat reaksi gugus non polar
reaksi radikal
commit to user
selulosa yang bersifat polar menyebabkan antara PP dan selulosa tidak dapat disatukan. Maka diperlukan suatu senyawa yang memiliki gugus polar dan gugus non polar dalam satu molekul. Senyawa ini disebut senyawa penggandeng multifungsional AA merupakan salah satu senyawa penggandeng multifungsional karena memiliki gugus vinil yang bersifat non polar dan gugus karboksilat yang bersifat polar. Pembentukan pusat radikal pada AA, ditunjukkan pada Gambar 18.
C OH
reaksi radikal
CH 2 CH C
Gambar 18. Pembentukan pusat radikal pada AA Gugus vinil dari AA yang bersifat non polar akan berikatan dengan
gugus non polar dari PP yaitu pada karbon tersiernya sedangkan gugus polar dari AA akan berikatan dengan selulosa esterifikasi radikal pada gugus reaktifnya yaitu pada atom O yang terikat pada atom karbon nomor 1.
Sintesis biokomposit dilakukan dengan penambahan agen penyambung silang untuk meningkatkan ikatan sambung silang sehingga jaringan yang terbentuk menjadi lebih besar dan biokomposit menjadi lebih masive. Agen penyambung silang yang digunakan dalam penelitian ini adalah DVB yang memiliki dua gugus vinil bersifat reaktif non polar dan awan elektron inti aromatis. Gugus vinil tersebut akan berikatan dengan gugus non polar baik dari polipropilena maupun dengan gugus non polar dari asam akrilat sedangkan awan elektron inti aromatis akan berikatan dengan atom hidrogen parsial positif membentuk ikatan hidrogen. Pembuatan biokomposit secara radikal akan menyebabkan terbentuknya radikal pada gugus vinil DVB, yang ditunjukkan pada Gambar 19.
pusat reaksi gugus
non polar
pusat reaksi gugus polar
commit to user
Gambar 19. Pembentukan pusat radikal pada DVB
Biokomposit yang terbentuk adalah LPP/DVB/AA/selulosa dimana ikatan liniernya yang paling sederhana dapat digambarkan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 20.
Gambar 20. Pembentukan ikatan yang paling sederhana pada biokomposit LPP/DVB/AA/SK
Terjadinya ikatan antara LPP dengan bahan penguat selulosa akan meningkatkan sifat mekanik biokomposit dibandingkan bahan awalnya, untuk itu dilakukan karakterisasi kekuatan tarik dan kekuatan impak. Pembentukan ikatan baru pada biokomposit juga diamati menggunakan FTIR.
Biokomposit dengan komposisi optimum terhadap sifat mekanik ditingkatkan kemampuan hambat nyalanya dengan penambahan senyawa
reaksi radikal
commit to user
baik, biodegradabel dan memiliki kemampuan hambat nyala yang baik.
Terjadinya nyala disebabkan adanya bahan bakar, oksigen dan panas yang disebut dengan segitiga api. Untuk menghentikan nyala diperlukan senyawa yang dapat mengurangi kinerja sistem segitiga api. Senyawa penghambat nyala yang
ditambahkan pada penelitian ini adalah Al(OH) 3 dan Mg(OH) 2 yang dapat terdekomposisi secara endotermik menjadi Al 2 O 3 dan H 2 O serta MgO dan H 2 O. Asam borat (H 3 BO 3 ) pada kondisi pemanasan lebih lanjut menghasilkan B 2 O 3 dan
H 2 O. Reaksi endotermik yang terjadi mampu menyerap panas dari area pembakaran, sehingga menurunkan temperatur pembakaran. Pembentukan logam
oksida Al 2 O 3 danMgObertindak sebagai penyekat dan melindungi lapisan polimersehingga menghalangi interaksi dengan O 2 selama pembakaran. Adanya
H 2 O yang dapat mengurangi O 2 yang merupakan komponen pembentuk nyala.
Arang/jelaga yang dihasilkan berfungsi menghambat nyala api dan pembentukan asap.
Perlakuan pemanasan dan pendingian berulang dapat mengganggu kestabilan tata ruang antar senyawa-senyawa pembentuk tersebut sehingga terjadi pemanjangan dan pemendekan ikatan. Pergerakan molekul karena panas akan mengubah kumpulan molekul sehingga kekuatan material menurun.