HASIL DAN PEMBAHASAN 63 KESIMPULAN DAN SARAN 84

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan 49 3.1.1 Alat 49 3.1.2 Bahan 50 3.2 Prosedur Penelitian 51

3.2.1 Proses Preparasi Lempung Bentonit 51

3.2.2 Pembuatan Nanopartikel Bentonit 51 3.2.3 Karakterisasi Bentonit 51 3.2.4 Proses Grafting Karet Alam SIR 10 dengan GMA 52

3.2.5 Proses Pembuatan Nanokomposit KA SIR 10 dengan Bentonit GMA dan BPO

52 3.2.6 Proses Pembuatan Nanokomposit KA-g-GMA dengan Bentonit 5 Phr 3.2.3 Karakterisasi Nanokomposit Bentonit 53 3.2.3.1 Analisa Gugus Fungsi Dengan FTIR 53 3.2.3.3 Analisa Sifat Mekanik dengan Uji Tarik 53 3.2.3.4 Analisa Sifat Morfologi dengan uji SEM 54 3.3 Bagan Penelitian 55 3.3.1 Bagan Preparasi Bentonit 55 3.3.2 Bagan Sedimentasi Bentonit 56 3.3.3 Bagan Pembuatan Nanopartikel Bentonit 57 3.3.4 Bagan Pengukuran PSA Nanopartikel Bentonit 58 3.3.5 Proses Mastikasi Karet Alam 59 3.3.6 Proses Grafting Karet Alam SIR 10 dengan GMA 60 3.3.7 Proses Pembuatan Nanokomposit KA SIR 10 dengan Bentonit, GMA dan BPO 61 3.3.8 Proses Pembuatan Nanokomposit KA-g-GMA dengan Bentonit 5 phr 62

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 63

Universitas Sumatera Utara 4.1 Hasil Karakterisasi Bentonit 63 4.2 Hasil Karakterisasi Bentonit dengan FT-IR 65 4.3 Hasil Karakterisasi menggunakan Difraksi Sinar X 67 4.4 Hasil Karakterisasi menggunakan SEM 67 4.5 Data hasil pengujian menggunakan Partikel Size Analyzer PSA 68 4.6 Uji viskositas mooney karet alam 69 4.7 Karakterisasi berdasarkan analisa sifat mekanik dengan uji tarik 71

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 84

5.1 Kesimpulan 84 5.2 Saran 85 DAFTAR PUSTAKA 85 LAMPIRAN 87 Universitas Sumatera Utara DAFTAR SINGKATAN KA = Natural Rubber Karet Alam GMA = Glysidil Metacrilate KA-g-GMA = Natural Rubber tergrafting Glysidil Metacrilate FTIR = Fourier Transform Infrared Spectroscopy SEM = Spectra Electro magnetic BPO = Benzoil Peroksida PSA = Partikel Size Analyzer FT-IR = Fourier Transform-Infra Red adalah teknik spektroskopi infra merah dengan metode fourier transform untuk menghitung data sinar infra merah yang diserap oleh sampel supaya menghasilkan resolusi dan kepekaan yang tinggi. SEM = Scanning Electron Microscope adalah mikroskop elektron pemindai dimana suatu berkas insiden elektron yang sangat halus di-scan menyilangi permukaan sampel dalam sinkronisasi dengan berkas tersebut, di dalam tabung sinar katoda. XRD = X-Ray Difraction adalah teknik analisis kimia yang berdasarkan pada interferensi konstruktif dari sinar-X dari sinar katoda monokromatik dan kristal sampel Universitas Sumatera Utara DAFTAR TABEL Table 2.1 Komposisi Lateks Segar dari Kebun. 9 Tabel 2.2 Komposisi Lateks dalam karet kering. 10 Tabel 4.1 Komposisi kimia Bentonit Bener Meriah 63 Tabel 4.2 Data analisis FT-IR pada partikel nanobentonit 66 Tabel 4.3 Data pengukuran viskositas karet alam 70 Tabel 4.4 Karakterisasi berdasarkan analisa sifat mekanik dengan uji tarik 71 Tabel 4.5 Hasil Perhitungan kekuatan tarik nanokomposit KA-g-GMA 75 Tabel 4.6 Bilangan gelombang FTIR KAKA-g-GMA 5 phr 80 Universitas Sumatera Utara DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. a Struktur monomer isoprene, b Rumus bangun Polyisoprena, c Rumus bangun cis - 1,4 – isoprena d Rumus bangun Cis 1,4 Poliisopren karet alam 8 Gambar 2.1 Struktur Bentonit 13 Gambar 2.2 Strukutur Kristal Montmorilonit 16 Gambar 2.3 Proses karet alam tergrafting dan terinterkalasi 34 Gambar 2.4 Vulkanisasi Karet Alam 35 Gambar 2.5 Spesimen Uji Tarik dan Perilaku Polimer Termoplastik 41 Gambar 2.6 Kurva Hubungan tegangan terhadap Regangan 42 Gambar 2.7 Kurva Tegangan Regangan Bahan Kenyal 43 Gambar 2.8 Skema reaksi Penelitian tahapan inisiasi 45 Gambar 2.9 Skema reaksi Penelitian tahapan propagasi 45 Gambar 2.10 Skema reaksi Penelitian tahapan pembentukan radikal 46 Gambar 2.11 Skema reaksi Penelitian tahapan terminasi 47 Gambar 2.12 Skema reaksi Penelitian tahapan terminasi 48 Gambar 2.13 Skema reaksi Penelitian tahapan reaksi antara KA dan GMA 49 Gambar 2.14 Produk reaksi antara KA dan GMA 50 Gambar 2.15 Reaksi Ikat silang KA 50 Gambar 4.1 Hasil Analisis Pengukuran Nanopartikel Bentonit 68 Gambar 4.2 Bentonit Alam dan Partikel Nanobentonit setelah Miling 68 Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Waktu Mastikasi terhadap Viskositas dan Berat Molekul Karet Alam 73 Gambar 4.4 Kurva Regangan-Tegangan Nanokomposit Karet Alam bentonit 77 Gambar 4.6 Film Nanokomposit Karet Alam-bentonit 77 Gambar 4.7 Spektrum Analisis FTIR Nanokomposit Karet Alam-bentonit 78 Gambar 4.8 Spektrum Analisis FTIR dari KA 78 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.9 Spektrum Analisis FTIR dari GMA 79 Gambar 4.10 Spektrum XRD Nanokomposit Karet Alam-bentonit 80 Gambar 4.11 Hasil SEM Bentonit Nanokomposit Karet Alam- 83 Gambar 4.12 Hasil SEM Bentonit Nanokomposit Karet Alam 84 Gambar 4.13 Hasil SEM Bentonit Nanokomposit Karet Alam 84 Universitas Sumatera Utara DAFTAR LAMPIRAN Lampiran-1: Rumus perhitungan kekuatan tarik dan kemuluran 89 Lampiran-2 : XRD Karet Alam 92 Lampiran-3 : Hasil Uji Tarik KA KA-g-GMA 5 PHR 93 Lampiran-4 : Hasil Uji Tarik KA.BPO.GMA 1 PHR 94 Lampiran-5 : Hasil Uji Tarik KA.BPO.GMA 3 PHR 95 Lampiran-6 : Hasil Uji Tarik KA.BPO.GMA 5 PHR 96 Lampiran-7 : Hasil Uji Tarik KA.BPO.GMA 7 PHR 97 Lampiran-8 : Hasil Uji Tarik KA.BPO.GMA 9 PHR 98 Lampiran-9 : Hasil Uji Tarik KA- Carbon Black 99 Lampiran-10 : Hasil Uji Tarik KA- Nonfiller 100 Lampiran-11 : Hasil Uji Tarik KA- PEG 5 PHR 101 Lampiran-12 : Hasil Uji FTIR KA KA-g-GMA 5 PHR 102 Lampiran-13 : Hasil Uji FTIR FTIR KA KA-g-GMA 5 PHR 103 Lampiran-14 : Gambar Bentonit dan Planetary Ball Mill 104 Lampiran 15 : Gambar wadah penggiling dan bola penggiling 105 Lampiran 16 : Gambar Particle Size Analyzer PSA dan Ultrasonic Bath 106 Universitas Sumatera Utara Penyediaan Nanokomposit Karet Alam-g-Glysidil Metacrilate Bentonit ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang penyediaan nanokomposit karet alam-g - GMABentonit. Karet alam yang telah dimastikasi digrafting dengan GMA yang dicampur secara terbuka dengan menggunakan two-roll mill dengan nanopartikel bentonit pada berbagai variasi yaitu 1, 3, 5, 7 dan 9 phr. Nanopartikel bentonit diperoleh dengan metode sedimentasi sederhana dari tanah liat yang berasal dari Bener Meriah Kabupaten Aceh Gayo. Dengan menggunakan PSA, rata-rata diameter bentonit adalah 184.5 nm. Dari hasil Uji tarik diperoleh bahwa sifat mekanik karet yang terbaik diperoleh saat penambahan karet alam-bentonit pada karet alam KA-g- GMA 5 phr, bahkan jauh lebih baik dibandingkan dengan karet alamarang aktif. Dari spectra FTIR pada bilangan gelombang 1734,72 cm -1 Kata kunci: nanokomposit, karet alam, bentonit, GMA, dan interkalasi yang menunjukkan gugus fungsi dari karbonil C=O, terutama gugus karbonil dari esther mengindikasikan bahwa GMA telah terikat secara kimia dengan karet alam. Dari uji moprfologi dengan menggunakan SEM diperoleh bahwa nanopartikel bentonit terdispersi dengan baik pada matriks karet alam. Analisis spektra XRD menunjukkan bahwa telah terjadi pergeseran 2 Θ menandakan bahwa terjadi proses interkalasi pada permukaan bentonit. Universitas Sumatera Utara Pembuatan Nanokomposit Karet AlamBentonit Dengan Glysidil Metacrilate ABSTRACT The Preparations of NR-g-GMA nanocomposite have been done. The masticated NRs which grafted with GMA in open stage system by using a two-roll mill were compounded to nanoparticle of bentonite in a set variety of composition of 1, 3, 5, 7,and 9 phr. The particles were obtained by a simple sedimentantion method from clay which is originally from Beber Meriah Area, District of Aceh Gayo. The diameter average of the particles is 185.6 nm. Tensile test results show that the highest mechanical behaviour was achieved by adding of 5 phr of the bentonit into NR-g-GMA, even better compare to NR-g-GMACB. FTIR spectra show that wave number of 1734,72cm -1 indicating the functional group of carbonil that GMA incorporate chemically with NA. Morphological images show that the nanoparticles of bentonite is well dispersion onto its matrix. The shift of 2 Θ shows that the intercalation process was occurred. Keywords: nanocomposite, natural rubber, bentonite, GMA Universitas Sumatera Utara

BAB 1 PENDAHULUAN