Proses polimerisasi pada pelapisan permukaan
melakukan reaksi Norris tipe I Gambar 25, di mana terjadi pemecahan homolitik antara gugus karbonil dan atom karbon α terdekat yang menghasilkan dua spesi
radikal Holman and Oldring, 1988.Urutan stabilitas radikal bebas, tepat seperti urutan stabilitas karbokation, meningkat dari metil ke tersier.Radikal bebas antara
distabilkan oleh antaraksi dengan ikatan-ikatan sigma tetangganya, mungkin dengan konjugasi.
Suatu pemutusan ikatan untuk menuju ke suatu radikal bebas yang lebih stabil membutuhkan energi yang lebih rendah ketimbang pemutusan yang menuju
ke radikal yang kurang stabil energi yang lebih rendah.Atom karbon tersier memiliki struktur yang lebih stabil sehingga energi disosiasinya lebih kecil
dibandingkan atom karbon primer.
Pada tahap inisiasi dimulai dengan radikal bebas I• yang telah terbentuk
dapat menginisiasi monomer M menjadi monomer radikal I-M • Inisiasi.
Gambar 25 Reaksi pembentukan radikal bebas 2,2-dimetil-2-hidroksi asetofenon
Darocure 1173.
Monomer radikal selanjutnya dapat berpropagasi dengan monomer lain Mn membentuk rantai polimer radikal yang panjang I-Mn-M
•.Tahap ini dinamakan propagasi.
I- M• +Mn ---- I-Mn-M•
Proses propagasi akan berhenti jika polimer-polimer radikal saling bergabung menjadi polimer yang stabil R-R Tahap terminasi.
I-Mn- M• + M• ---- M-M
Lapisan polimer yang terbentuk merupakan reaksi ikatan silang poliester dengan stirena Gambar 26. Stirena sebagai crosslinking agentakan berikatan
dengan kerangka poliester tak jenuh pada ikatan rangkap asam fumarat sehingga akan terjadi ikatan silang antara stirena dengan poliester. Polimer yang berikatan
silang termasuk ke dalam polimer termoset. Polimer termoset merupakan polimer yang apabila dipanaskan tidak akan berubah bentuk lagi.
53
54
Gambar 26 Reaksi ikatan silang poliester dengan stirena.
Polimer yang mengalami ikatan silang dapat meningkatkan kekuatan kayu randu yang terlapisi.Kayu yang telah terlapisi oleh polimer lebih tahan terhadap
gangguan dari luar, misalnya noda, cuaca dan gangguan dari serangga dan rayap pemakan kayu.
55
4.5 Pengujian lapisan permukaan 4.5.1 Kilap
Kilap merupakan perbandingan intensitas cahaya yang dipantulkan terhadap intensitas cahaya yang datang pada suatu bahan.Intensitas cahaya yang dipantulkan
dapat berkurang oleh penyerapan absorption lapisan permukaan dan penghamburan scattering dengan adanya pigmen Holman and Oldring, 1988;
Rosyid, 2008.Intensitas sinar yang dipantulkan dihitung oleh detektor untuk dibandingkan dengan intensitas sinar datang Gambar 27.
Gambar 27 Keadaan refleksi pada lapisan bawah dan lapisan atas Holman and Oldring 1988
Kilap lapisan permukaan yang terbentuk setelah diiradiasi sinar-UV ditentukan oleh besarnya kerapatan ikatan silang. Semakin tinggi kerapatan ikatan
silang yang ada, semakin banyak jumlah sinar yang dipantulkan sehingga dihasilkan kilap yang lebih tinggi. Contoh uji yang memiliki tekstur permukaan
yang lebih keras akan memiliki nilai kilap yang lebih besar dibandingkan contoh uji yang memiliki tekstur yang lunak. Hal ini dikarenakan intensitas sinar yang
dipantulkan lebih besar pada contoh uji yang memiliki tekstur yang lebih keras.Tabel 5 menunjukkan hasil pengukuran kilap lapisan permukaan.
56
Tabel 5 Hasil pengukuran kilap lapisan permukaan
Pengurangan tebal
Fotoinisiator Kecepatan konveyor mmenit
1 2
3
1 30,33
38,00 29,00
2 55,67
37,50 40,50
3 52,67
37,50 52,67
30 1
30,67 17,83
15,00 2
27,00 35,00
29,50 3
46,50 52,33
38,17 75
1 24,50
16,50 16,17
2 40,50
24,17 17,50
3 43,00
28,17 33,33
Pengujian yang telah dilakukan dengan berbagai konsentrasi fotoinisiator, faktor-faktor yang memengaruhi nilai kilap, yaitu densitas kayu randu dan contoh
uji yang digunakan untuk setiap perlakuan berbeda. Menurut penelitian yang telah dilakukan oleh Danu et al., 2000 dalam pembuatan komposit dari bahan tandan
sawit bahwa semakin tinggi kerapatan ikatan silang yang ada, semakin banyak jumlah sinar yang dipantulkan sehingga dihasilkan kilap yang lebih tinggi. Setelah
dilakukan pengujian dengan berbagai konsentrasi fotoinisiator, faktor-faktor yang memengaruhi nilai kilap, yaitu densitas kayu randu, dan contoh uji yang digunakan
untuk setiap perlakuan berbeda. Menurut Suhariyono et al., 1998, faktor-faktor yang memengaruhi hasil
pengukuran kilap di antaranya adalah komposisi bahan pelapis, warna alami kayu, dan tebal lapisan. Fotoinisiator juga dapat memengaruhi pengukuran
kilap.Fotoinisiator merupakan senyawa kimia yang melakukan inisiasi dengan bantuan radiasi-UV dan menghasilkan radikal bebas.Apabila konsentrasi
57 57
fotoinisiator semakin besar maka semakin banyak radikal yang terbentuk sehingga semakin banyak ikatan rantai polimer yang terbentuk tiap satuan waktu sehingga
semakin banyak pula derajat ikatan silang yang terjadi Darsono dan Danu, 2008. Untuk terjadinya proses degradasi polimer relatif kecil karena energi yang dimiliki
sinar-UV berkisar antara 75 –150 kkalmol. Hart et al., 2003.