Sifat Mekanik dan Indeks Alir Lelehan Termoplastik Elastomer dari Campuran Polipropilena Bekas dan Karet SIR 10 dengan Penambahan Dikumil Peroksida dan Divinilbenzena

(1)

SIFAT MEKANIK DAN INDEKS ALIR LELEHAN

TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI CAMPURAN

POLIPROPILENA BEKAS DAN KARET SIR 10

DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL

PEROKSIDA DAN DIVINIL

BENZENA

SKRIPSI

RETNO HUTAMI

110822018

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

SIFAT MEKANIK DAN INDEKS ALIR LELEHAN

TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI CAMPURAN

POLIPROPILENA BEKAS DAN KARET SIR 10

DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL

PEROKSIDA DAN DIVINIL

BENZENA

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

RETNO HUTAMI

110822018

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2013

(3)

PERSETUJUAN

Judul : Sifat Mekanik dan Indeks Alir Lelehan

Termoplastik Elastomer dari Campuran Polipropilena Bekas dan Karet SIR 10 dengan Penambahan Dikumil Peroksida dan Divinilbenzena

Kategori : Skripsi Nama : Retno Hutami Nomor Induk Mahasiswa : 110822018

Program Studi : Sarjana (S1) Ekstensi Kimia Departemen : Kimia

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sumatera Utara

Disetujui di Medan, Juni 2013

Komisi Pembimbing

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Drs. Amir Hamzah Siregar, M.Si Dr. Marpongahtun, M.Sc NIP. 196106141991031002 NIP. 196111151988032002

Diketahui/Disetujui oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

(4)

PERNYATAAN

SIFAT MEKANIK DAN INDEKS ALIR LELEHAN TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI CAMPURAN POLIPROPILENA BEKAS DAN

KARET SIR 10 DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL PEROKSIDA DAN DIVINILBENZENA

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juni 2013

RETNO HUTAMI 110822018

(5)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT. Karena atas rahmat dan karunia yang dilimpahkan, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dalam waktu yang telah ditetapkan.

Selesainya skripsi ini tak lepas dari bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak oleh karena itu dengan kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada : Kedua orang tua penulis , Ir. Syuhada dan Ibu Diyah yang sangat penulis sayangi, yang telah memberi dukungan, doa, dan materi kepada penulis. Kakak penulis Jenny Poerba S.Sos dan suami Lerry Donnel ST ,Abang penulis Agus Sudibyo,ST/Istri dan Heru Prasodjo, adik penulis Gilang, dan ibu penulis Deli Susanti.

Dr. Marpongahtun ,M.Sc dan Drs. Amir Hamzah Siregar selaku pembimbing pada penyelesaian skripsi ini, dan Halimatuddahliana yang telah memberi panduan dan penuh kepercayaan kepada penulis untuk menyempurnakan kajian ini. Panduan ringkas dan padat telah diberikan pada penulis agar penulis dapat menyelesaikan tugas ini. Serta ibu Halimahtuddahliana yang banyak membantu penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia DR. Rumondang Bulan, MS dan Drs.Albert pasaribu, MSc, Dekan dan pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, semua dosen Departemen kimia FMIPA USU dan pegawai di FMIPA USU, rekan-rekan Asisten di Laboratorium Kimia Polimer bg Edi Satrio, rekan –rekan kuliah Khususnya stambuk 2011 Ekstensi Kimia, Dinna , dani , kak fay , dayat, minah dan yang lainnya.

Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan khususnya penulis.

(6)

SIFAT MEKANIK DAN INDEKS ALIR LELEHAN TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI CAMPURAN POLIPROPILENA BEKAS DAN

KARET SIR 10 DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL PEROKSIDA DAN DIVINILBENZENA

ABSTRAK

Pembuatan termoplastik elastomer dari Polipropilena bekas-Karet SIR 10 dengan penambahan dikumil peroksida (DKP) sebagai inisiator dan divinilbenzena (DVB) sebagai zat pengikat silang telah dilakukan. Campuran Polipropilena bekas-Karet SIR10 dengan variasi berat 60/40 (g/g) , 50/50 (g/g) dan 40/60 (g/g) serta penambahan DKP dan DVB dengan variasi konsentrasi 1 phr, 2 phr dan 3 phr. Pencampuran dilakukan dalam ekstruder pada suhu 175oC. Campuran ditekan dengan hot press pada suhu 175oC selama 20 menit dan spesimen dicetak sesuai ASTM D638. Termoplastik elastomer yang dihasilkan dikarakterisasi berdasarkan pengujian kekuatan tarik, kemuluran, indeks alir lelehan, dan viskositas. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa campuran Polipropilena bekas-Karet SIR 10 (60 g/ 40 g) dengan 2 phr DKP dan 2 phr DVB memiliki kekuatan tarik tertinggi yaitu 6,13 MPa, kemuluran 16,10%, dan nilai indeks alir lelehan tertinggi yaitu 2,5 g/10 menit, viskositas 36777,39 Pa.s dari termoplastik elastomer polipropilena bekas dan karet SIR 10 (40 g/60 g) dengan 2 phr DKP dan 3 phr DVB.

Kata kunci : Polipropilena bekas, Karet SIR 10, Termoplastik Elastomer, Sifat Mekanik, Indeks Alir Lelehan, Viskositas.

(7)

MECHANICAL PROPERTIES AND MELT FLOW INDEX OF THERMOPLASTIC ELASTOMERS FROM USED POLYPROPYLENE AND SIR 10 BLENDS BY ADDING OF DICUMIL PEROXIDE AS INICIATOR

AND DIVINIL BENZENE AS CROSSLINKER

ABSTRACT

Preparation of thermoplastic elastomer from used polypropilene – SIR 10 by adding of dicumil peroxide (DCP) as initiator and divinylbenzene (DVB) as a crosslinking agent has been done. The blends of used Polypropylene- SIR 10 with various of weight 60/40 (w / w), 50/50 (w / w) and 40/60 (w / w) and various concentration of DCP and DVB 1 phr, 2 phr , and 3 phr. The blends into the extruder a temperature at 175 oC, and the blends were hot pressed a temperature at 175 oC during 20 min and specimens molded according to ASTM D638. The blends were characterized based on tensile strength, elongation at break, melt flow index and viscosity. The results obtained showed that blends of used Polypropylene - SIR 10 (60 w / 40 w) with 2 phr DCP and 2 phr DVB has the highest tensile strength of 6,13 MPa, elongation at break 16,10%, and the highest value of the melt flow index 2,5 w/10 min, 36777,39 Pa.s viscosity of thermoplastic elastomer from used polipropylene and SIR 10 (40 w/60 w) with 2 phr DCP and 3 phr DVB.

Keywords: Used Polypropilene, SIR 10 , Thermoplastic Elastomer, Mechanical Properties, Melt Flow Index, Viscosity.

(8)

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak v

Abstract vi

Daftar Isi vii

Daftar Tabel ix

Daftar Gambar x

Daftar Lampiran xi

Daftar Singkatan xii

Bab 1. Pendahuluan 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahan 4

1.3 Pembatasan Masalah 4

1.4 Tujuan Penelitian 4

1.5 Manfaat Penelitian 5

1.6 Metodologi Penelitian 5

1.7 Lokasi Penelitian 6

Bab 2. Tinjauan Pustaka 7

2.1 Plastik 7

2.2 Polipropilena 8

2.3 Karet Alam 9

2.3.1 Jenis- Jenis Karet Alam 10

2.3.2 Keunggulan Karet Alam 10

2.3.3 Standart Indonesian Rubber 11

2.4 DivinilBenzena 11

2.5 Dikumil Peroksida 12

2.6 Vulkanisasi 13

2.7 Termoplastik Elastomer 14

2.8 Karakterisasi Campuran Polimer 14

2.8.1 Pengujian Sifat Kekuatan Tarik 14

2.8.2 Uji Indeks Alir Lelehan 15

Bab 3. Metode Penelitian 18

3.1 Alat-Alat dan Bahan-Bahan Penelitian 18

3.1.1 Alat-Alat Penelitian 18

3.1.2 Bahan-Bahan Penelitian 18

(9)

3.2.1 Penyiapan Sampel 19 3.2.2 Pengolahan Campuran PP bekas/Karet SIR 10 dengan DKP

tanpa penambahan DVB 19

3.2.3 Pengolahan Campuran PP bekas/Karet SIR 10 +DKP+DVB 20

3.2.4 Pembuatan Spesimen 20

3.2.5 Uji Kekuatan Tarik 21

3.2.6 Uji Indeks Alir Lelehan 21

3.3 Skema Pengambilan data 22

3.3.1 Bagan Penyiapan PP bekas 22 3.3.2 Bagan Pembuatan Dan Karakterisasi Campuran PP bekas

dan Karet SIR 10 dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan

DVB 23

3.3.3 Bagan Pembuatan Dan Karakterisasi Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 dengan Penambahan DKP dn dengan

Penambahan DVB 24

Bab 4. Hasil dan Pembahasan 25

4.1 Hasil dan Pembahasan 25

4.1.1 Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran TPE dari Campuran PP Bekas - Karet SIR 10 tanpa Penambahan DKP

Dan DVB Dan TPE dari Campuran PP Bekas-Karet SIR 10 +

DKP tanpa Penambahan DVB 25

4.1.2 Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran TPE dari

Campuran PP Bekas - Karet SIR10 (60/40) + DKP + DVB 28 4.1.3 Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran TPE dari

Campuran PP Bekas - Karet SIR10 (50/50) + DKP + DVB 30 4.1.4 Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran TPE dari

Campuran PP Bekas - Karet SIR10 (40/60) + DKP + DVB 32 4.1.5 Indeks Alir Lelehan dari Campuran PP Bekas dan Karet SIR 10 + DKP tanpa DVB dan Campuran PP Bekas dan Karet SIR 10

+ DKP + DVB 34

4.1.6 Viskositas TPE dari Campuran PP Bekas dan Karet SIR 10 + DKP tanpa DVB dan Campuran PP Bekas dan Karet SIR 10

+ DKP + DVB 37

Bab 5. Kesimpulan dan Saran 39

5.1 Kesimpulan 39

5.2 Saran 39

Daftar Pustaka 40

(10)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Sifat Fisika Dari Polipropilena 9

Tabel 2.2 Sifat Fisika Dari Karet Alam 10

Tabel. 2.3 Persyaratan Mutu Karet Alam SIR 10 11

Tabel. 4.1 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran

TPE dari Campuran PP Bekas-Karet SIR 10 Tanpa DKP dan DVB 25 Tabel. 4.2 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran TPE

Dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 60/40 (g/g)

Dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB 26 Tabel. 4.3 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran TPE

Dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 50/50 (g/g)

dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB 26 Tabel. 4.4 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran TPE

dari CampuranPP Bekas- Karet SIR 10 40/60 (g/g)

dengan Penambahan tanpa Penambahan DVB 26 Tabel. 4.5 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran TPE

Dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 60/40 (g/g)

dengan Penambahan DKP dan Dengan Penambahan DVB 28 Tabel. 4.6 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran TPE

Dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 50/50 (g/g)

dengan Penambahan DKP dan Dengan Penambahan DVB 30 Tabel. 4.7 Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran TPE

Dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 40/60 (g/g)

dengan Penambahan DKP dan Dengan Penambahan DVB 32 Tabel. 4.8 Indeks Alir Lelehan dan Viskositas TPE dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB 35 Tabel. 4.9 Indeks Alir Lelehan dan Viskositas TPE dari Campuran PP Bekas-

Karet SIR10 dengan Penambahan DKP Dan Dengan Penambahan

(11)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Struktur Polipropilena 8

Gambar 2.2 Struktur Divinil Benzena 12

Gambar 2.3 Mekanisme Dekomposisi Dari Dikumil Peroksida 13

Gambar 3.1 Spesimen Uji Berdasarkan ASTM D638 20

Gambar 4.1 Grafik Kekuatan Tarik TPE dari Campuran PP Bekas-

Karet SIR 10 + DKP tanpa Penambahan DVB 27 Gambar 4.2 Grafik Kemuluran TPE dari Campuran PP Bekas-

Karet SIR 10 + DKP tanpa Penambahan DVB 27 Gambar 4.3 Grafik Kekuatan Tarik TPE dari Campuran PP Bekas-

Karet SIR 10 60/40 (g/g) + DKP + DVB 29 Gambar 4.4 Grafik Kemuluran TPE dari Campuran PP Bekas-

Karet SIR 10 60/40 (g/g) + DKP + DVB 29 Gambar 4.5 Grafik Kekuatan Tarik TPE dari Campuran PP Bekas-

Karet SIR 10 50/50 (g/g) + DKP + DVB 31 Gambar 4.6 Grafik Kemuluran TPE dari Campuran PP Bekas-

Karet SIR 10 50/50 (g/g) + DKP + DVB 31 Gambar 4.7 Grafik Kekuatan Tarik TPE dari Campuran PP Bekas-

Karet SIR 10 40/60 (g/g) + DKP + DVB 33 Gambar 4.8 Grafik Kemuluran TPE dari Campuran PP Bekas-

Karet SIR 10 40/60 (g/g) + DKP + DVB 33 Gambar 4.9 Grafik Viskositas TPE Dari Campuran PP Bekas-Karet SIR 10

+ DKP dan TPE Dari Campuran PP Bekas-Karet SIR 10

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Persentase Ikat Silang TPE Dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 dengan penambahan DKP tanpa

Penambahan DVB 43

Lampiran 2. Persentase Ikat Silang TPE Dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 dengan penambahan DKP Dan Dengan

Penambahan DVB 43

Lampiran 3. Data Hasil Pengujian Index Alir Lelehan TPE dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 Dengan Penambahan DKP tanpa

Penambahan DVB 44

Lampiran 4. Data Hasil Pengujian Index Alir Lelehan TPE dari Campuran PP Bekas- Karet SIR 10 Dengan Penambahan DKP Dan Dengan

Penambahan DVB 47

Lampiran 5. Contoh Perhitungan uji Kuat Tarik dan Kemuluran 50 Lampiran 6. Hasil Analisa FT-IR Polipropilena Bekas 51

Lampiran 7. Gambar Alat Melt Flow Indexer 52

Lampiran 8. Diagram Skematis Alat Melt Flow Indexer 53

(13)

DAFTAR SINGKATAN

ASTM = American Standard for Testing Materials

COT = Crude Oil Tank

DKP = Dikumil Peroksida

DTBPH = Dimetil Tert Butil Peroxi Heksan

DTBPHY = Dimetil Tert Butil Peroxi Hexyne

DVB = Divinil Benzena

HVA-2 = N, N- m-Fenilbismaleinida

MFI = Melt Flow Indexer

MFR = Melt Flow Rate

NR = Natural Rubber

Phr = Per hundred rubber

PP = Polipropilena

SIR = Standart Indonesian Rubber

TPE = Termoplastik Elastomer

USA = United State American

UV = Ultra Violet

VFR = Volume Flow Rate

(14)

SIFAT MEKANIK DAN INDEKS ALIR LELEHAN TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI CAMPURAN POLIPROPILENA BEKAS DAN

KARET SIR 10 DENGAN PENAMBAHAN DIKUMIL PEROKSIDA DAN DIVINILBENZENA

ABSTRAK

Kata kunci : Polipropilena bekas, Karet SIR 10, Termoplastik Elastomer, Sifat Mekanik, Indeks Alir Lelehan, Viskositas.

(15)

MECHANICAL PROPERTIES AND MELT FLOW INDEX OF THERMOPLASTIC ELASTOMERS FROM USED POLYPROPYLENE AND SIR 10 BLENDS BY ADDING OF DICUMIL PEROXIDE AS INICIATOR

AND DIVINIL BENZENE AS CROSSLINKER

ABSTRACT

Keywords: Used Polypropilene, SIR 10 , Thermoplastic Elastomer, Mechanical Properties, Melt Flow Index, Viscosity.

(16)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Plastik memiliki sifat yang sangat serbaguna dan setiap tahunnya plastik diproduksi dalam jumlah yang sangat besar. Plastik diaplikasikan sebagai sarana pembungkus. Meskipun bermanfaat, plastik dalam jumlah besar hanya berakhir di area pembuangan sampah dan dibutuhkan ratusan tahun untuk dapat terurai secara keseluruhan (Morgan, 2009). Plastik diklasifikasikan menjadi 2 kategori, berdasarkan pertimbangan ekonomis dan kegunaannya yaitu plastik komoditi dan plastik teknik. Salah satu plastik komoditi yang banyak digunakan adalah jenis polipropilena (Stevens, 2001). Polipropilena memiliki kekuatan tarik dan kekakuan yang baik, ketahanan yang tinggi terhadap pelarut organik (Bilmeyer, 1971).

Polimer alam memiliki kelebihan sifat yang tidak dimiliki oleh bahan sintesis lainnya. Salah satu polimer alam adalah Karet atau lateks. Karet alam merupakan suatu senyawa hidrokarbon alam yang memiliki rumus empiris (C5H8)n. Karet alam

jika divulkanisasi dengan sulfur, maka dapat membentuk ikatan ikat-silang pada rantainya karena adanya ikatan rangkap yang reaktif (Morton, 1987). Standar karet bongkah Indonesia yang dikeluarkan adalah SIR (Standard Indonesian Rubber). Karet bongkah berasal dari karet remah yang dikeringkan dan dikilang (Didit, 2005).

Termoplastik elastomer merupakan gabungan sifat elastis dari karet dengan sifat plastis dari polimer termoplastik (Holden, 1996). Indeks alir lelehan merupakan ukuran kemampuan lelehan material untuk mengalir dibawah tekanan. Sifat dasar yang diukur pada pengujian indeks alir lelehan ini adalah viskositas lelehan (Vinogradov, 1968). Pada umumnya viskositas dari polimer tidak terikat silang dan komposit berkurang dengan meningkatnya temperatur. Ketika suatu material diekstruder, mungkin ikat silang akan terbentuk dan menghasilkan aliran material dengan viskositas lelehan yang tinggi (Nielsen, 1973).

(17)

Telah dilakukan penelitian mengenai sifat mekanik, reologi, termoplastik elastomer dari polipropilena dan karet alam, dimana menunjukkan bahwa nilai terendah untuk viskositas pencampuran diperkirakan pada komposisi polipropilena yaitu 70:30 (Katbab, 1993).

Modifikasi polipropilena bekas dengan serbuk karet bekas dari industri tekstil COT dan karakterisasinya telah dilakukan, dimana menunjukkan bahwa 10% dari serbuk karet memberikan sifat kekuatan yang lebih baik dibandingkan dengan polipropilena bekas dan indeks alir lelehan untuk polipropilena murni adalah 10,154 gram/10 menit sedangkan untuk polipropilena bekas indeks alir lelehannya 12,707 gram/menit (Jose et al, 2007).

Siriwardena, et al, 2003, mengkaji sifat reologi dari vulkanisasi dinamik komposit termoplastik elastomer dari polipropilena , ethylena propilena diena terpolimer dan White Rice Husk Ash (WRHA) dengan variasi temperatur, menyatakan bahwa komposit dapat diproses secara termoplastik jika suhu ekstruder dan kecepatan aliran yang digunakan sesuai, kurva aliran dan fraksi lelehan ekstrudat menunjukkan bahwa peningkatan suhu ekstruder akan meningkatkan viskositas lelehan dari komposit pada kecepatan aliran yang rendah.

Pengaruh jenis variasi dan konsentrasi dari peroksida dalam vulkanisasi termoplastik berdasarkan campuran karet alam dan polipropilena telah dilakukan, yang menunjukkan bahwa termoplastik vulkanisasi dengan Dikumil peroksida (DKP) memiliki tegangan geser dan viskositas gesernya tertinggi daripada termoplastik vulkanisasi dengan Dimetil Tertbutil Peroksi Heksan (DTBPH) atau Dimetil Tertbutil Peroksi Hexyne (DTBPHY) (Thitithammawong et al, 2007).

Penggunaan kombinasi bahan sambung silang dikumil peroksida (DKP) dan

N,N-m-phenylene bismaleimide (HVA-2) pada proses vulkanisasi dinamik campuran PP/NR (70/30) telah meningkatkan sifat kekuatan tarik. Hal ini menunjukkan bahwa sambung silang lebih efektif lagi terbentuk dengan kehadiran HVA-2 dalam vulkanisasi menggunakan DKP (Halimatuddahliana, 2008).

(18)

Termoplastik elastomer dari pencampuran karet alam/ polietilena densitas tinggi pada ratio 60/40 dengan menggunakan pengkompatibilizer fenolik termodifikasi polietilena menunjukkan sifat mekanik, laju alir, dan viskositas yang lebih tinggi dibandingkan tanpa pengkompatibilizer. Hal ini mungkin disebabkan adanya interaksi kimia antara karet alam dan polietilena densitas tinggi dengan kompatibilizer fenolik termodifikasi polietilena (Pechurai, 2008).

Destia (2011), dalam penelitian telah mencampurkan polipropilena murni dengan karet alam SIR 10 dengan penambahan dikumil peroksida (DKP) dan divinil benzena sebagai zat pengikat silang (DVB), menunjukkan bahwa pada perbandingan campuran 60/40 memiliki kekuatan tarik yang paling optimum dan campuran tersebut terdistribusi dengan baik dan hanya terjadi interaksi fisik antara komponen penyusun campuran.

Berdasarkan uraian diatas, peneliti ingin meneliti sifat mekanik indeks alir lelehan, dan viskositas termoplastik elastomer dari campuran polipropilena bekas dan karet SIR 10 menggunakan alat ekstruder dengan dikumil peroksida (DKP) sebagai inisiator dan Divinil benzena (DVB) sebagai bahan pengikat silang.

1.2 Permasalahan

Adapun permasalahan dalam penelitian ini adalah :

Bagaimana pengaruh penambahan divinilbenzena dan dikumil peroksida terhadap sifat mekanik, Indeks alir lelehan, dan viskositas yang dihasilkan pada campuran polipropilena bekas dan karet SIR 10.

1.3 Pembatasan Masalah

Dalam penelitian ini permasalahan dibatasi pada :

1. Bahan elastomer yang digunakan adalah karet alam SIR 10 2. Bahan termoplastik yang digunakan adalah Polipropilena bekas

3. Inisiator yang digunakan adalah dikumil peroksida dengan variasi berat adalah 1 phr, 2 phr dan 3 phr

(19)

4. Zat pengikat silang yang digunakan adalah divinilbenzena dengan variasi volume 1 phr, 2 phr dan 3 phr.

5. Karakterisasinya meliputi uji sifat mekanik (kekuatan tarik), indeks alir lelehan, dan viskositas.

1.4Tujuan Penelitian

Untuk mengetahui kekuatan tarik, indeks alir lelehan, dan viskositas termoplastik elastomer yang dihasilkan dari limbah plastik polipropilena dan karet SIR 10 dengan menggunakan dikumil peroksida sebagai inisiator dan divinil benzena sebagai bahan pengikat silang.

1.5 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memanfaatkan campuran limbah plastik polipropilena dan karet SIR 10 untuk menghasilkan termoplastik elastomer yang ditinjau dari sifat mekanik, indeks alir lelehan, dan viskositas.

1.6 Metodologi Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian yang dilakukan di laboratorium (experiment laboratory) dengan perlakuan rasio konsentrasi Polipropilena bekas dan Karet SIR 10 60/40 (g/g) , 50/50 (g/g) , 40/60 (g/g) di dalam ekstruder pada suhu 175oC .

1. Tahap I

Pada tahap ini polipropilena bekas yang berupa limbah gelas minuman dicuci bersih, kemudian dikeringkan dan dipotong-potong kecil, dan selanjutnya dianalisa gugus fungsi dengan FT-IR.

(20)

2. Tahap II

Pada tahap ini dilakukan penambahan dikumil peroksida (DKP) dan Divinil benzena (DVB) kedalam campuran PP bekas dan karet SIR 10 60/40 (g/g) , 50/50 (g/g) dan 40/60 (g/g) dengan variasi berat DKP 1 phr, 2 phr, 3 phr, dan variasi volume DVB 1 phr, 2phr, dan 3 phr kemudian diekstruder pada suhu 175oC.

3. Tahap III

Pada tahap ini campuran yang diperoleh diletakkan pada lempeng aluminium yang berukuran 15 x 15 cm yang sudah dilapisi aluminium foil. Kemudian diletakkan dengan alat press pada suhu 175oC selama 20 menit , hasil cetakan yang terbentuk berupa specimen sesuai ASTM D638, dan selanjutnya dikarakterisasi dikarakterisasi sifat mekanik, indeks alir lelehan, dan viskositas.

Variabel-variabel yang digunakan adalah sebagai berikut : Variabel bebas :

• Berat polipropilena bekas 40 g , 50 g, 60 g

• Berat karet SIR 10, 40 g, 50g , 60 g

• Variasi berat dikumil peroksida 1 phr, 2 phr , 3 phr

• Variasi volume divinilbenzena 1 phr, 2 phr, 3 phr Variabel tetap :

• Suhu alat ekstruder 175oC

• Suhu alat tekan 175oC

• Waktu tekan 20 menit

Variabel terikat :

(21)

1.7 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan dilaboratorium Kimia Polimer, laboratorium Penelitian Teknik Kimia, dan laboratorium Penelitian Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera utara.

(22)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Plastik

Plastik merupakan senyawa polimer yang memiliki tingkat kekakuan struktur, dengan melakukan uji regangan diperoleh modulus sebesar 109 dynes/cm2 atau lebih. Persyaratan molekular untuk membuat sebuah polimer plastik seperti sebuah ikatan linier atau bercabang, keadaan polimer harus berada pada suhu transisi gelas (amorf), dan berada dibawah titik leleh kristalin (jika bersifat kristalin) pada temperatur yang digunakan. Disisi lain senyawa harus terikat silang dengan baik, contoh seperti karet (Stephen, 1981).

Stevens, 2001, telah mengklasifikasikan plastik berdasarkan pertimbangan ekonomis dan kegunaannya yang terdiri dari plastik komoditi dan plastik teknik, yaitu :

1. Plastik komoditi dicirikan dengan volumenya yang tinggi dan harganya yang murah, Plastik ini bisa dibandingkan dengan baja dan aluminium dalam industri logam. Mereka sering digunakan dalam bentuk barang yang bersifat pakai buang (disposable) seperti lapisan pengemas, Namun ditemukan juga pemakaiannya dalam barang-barang yang tahan lama. Plastik komoditi yang utama adalah polietilena, polipropilena, polivinil klorida, dan polistirena.

2. Plastik teknik lebih mahal harganya dan volumenya lebih rendah, tetapi memiliki sifat mekanik yang unggul dan daya tahan yang lebih baik dan juga dapat bersaing dengan logam, keramik dan gelas dalam berbagai aplikasi. Plastik teknik yang utama adalah poliamida, polikarbonat, polyester dan sebagainya. Plastik-plastik teknik dirancang untuk menggantikan logam dan polimer-polimer yang dapat terurai (degradable) serta dapat membantu mengurangi volume sampah plastik yang menyesakkan pandangan.

(23)

Plastik memiliki sifat yang sangat serbaguna dan setiap tahunnya plastik diproduksi dalam jumlah yang sangat besar. Plastik adalah sarana pembunngkus yang sangat popular karena ada yang bening sehingga konsumen dapat melihat isinya, bobotnya ringan, tetapi kuat. Meskipun bermanfaat, plastik dalam jumlah besarhanya berakhir di area pembuangan sampah. Plastik memiliki bobot yang tidak seberat sampah lainnya, tetapi memakan banyak tempat dan dibutuhkan ratusan tahun untuk dapat terurai secara keseluruhan ( Morgan, 2009).

2.2 Polipropilena

Polipropilena memiliki kekerasan yang paling tinggi dan bersifat kurang stabil terhadap panas. Penggunaan bahan pengisi memungkinkan polipropilena memiliki mutu kimia yang baik sebagai bahan polimer dan tahan terhadap pemecahan karena tekanan (Stress-Cracking) walaupun pada temperatur tinggi ( Gachter, 1990 ). Polipropilena memiliki sifat isolasi yang sangat baik, dan juga memiliki sifat tahan terhadap berbagai bahan kimia, dan pada suhu tinggi serta tidak mudah larut dalam hampir semua pelarut organik pada suhu kamar (Fried, 1995).

Polipropilena secara kimia menyerupai polyetilen tetapi memiliki kekuatan fisik yang lebih kecil dan densitas yang rendah. Polipropilena memiliki densitas terendah diantara semua material plastik, yaitu berkisar dari 0,900 ke 0,915 g/ cm3. Polipropilena memiliki sifat yang lebih stabil dari pada bahan-bahan lainnya dengan pengecualian memiliki daya lentur yang rendah. Polipropilena dimungkinkan merupakan salah satu termoplastik yang memiliki kelebihan daripada bahan lainnya, diantaranya memiliki ketahanan panas, kekakuan, kekerasan, ketahanan kimia, dan kecepatan lelehan yang lebih baik (Harper, 1975). Struktur dari polipropilena dapat dilihat pada Gambar 2.1

(24)

Tabel 2.1 Sifat fisika dari Polipropilena

Sifat fisika Ukuran

Berat Molekul 42,1 g/mol

Entalpi dari lelehan 1,9 – 0,9 kj/mol

Temperatur lelehan 145 oC

Densitas tidak berbentuk = 0,85 g/ cm3

Kristalin = 0,95 g/ cm3 Sumber : Cheremisinof, (1990).

2.3 Karet Alam

Karet merupakan polimer alam terpenting dan dipakai secara luas dilihat dari sudut industri. Karet atau elastromer merupakan polimer yang memiliki daya pegas atau kemampuan meregang dan kembali ke keadaan semula dengan cepat dan sebagian besar memiliki struktur jaringan. Bentuk utama dari karet alam terdiri dari 94% cis 1,4-poliisoprena yang dikenal sebagai Hevea rubber. Karet ini diperoleh dengan menyadap kulit dari sejenis pohon (Hevea Brasiliensis) yang tumbuh liar di Amerika Selatan dan ditanam di bagian dunia lain (Stevens, 2001)

Karet alam di produksi 90% dari Havea Brasiliensi dan 10 % dari Guayule. Latex mempunyai pH 6,5 – 7, densitas 0,95 gram / cm3 dan energi serapan 4,0 – 4,5 NJ/cm2. Karet alam mengeras pada suhu 20oC dan melebur pada suhu 100oC. Dalam bidang industri karet alam biasanya digunakan pada pembungkus bola golf, tabung, kain , dan kabel kapal selam. Sifat fisik dari karet alam dapat di lihat pada Tabel 2.2

Tabel 2.2 Sifat fisika dari karet alam

Sifat fisika Ukuran

Densitas pada 200C 0,906 – 0,916 g/cm3

Nilai pembiasan 1,591

Pembakaran panas 45,2 K J/kg

Konduktifitas listrik 2 x 10-15 1 x 10-13S/nc Sumber : Bhatnagar, 2004

(25)

Serapan UV karet alam terlihat pada 310 nm dan sempurna pada 225 nm itu merupakan nilai viskos-elastis. Pada perpanjangan lebih dari 100% terjadi kristalisasi

(Bhatnagar, 2004)

2.3.1 Jenis-jenis karet alam

Ada beberapa macam karet alam yang diolah kembali berdasarkan bahan karet yang sudah jadi (Didit, 2005), yaitu :

a. Bahan olah karet ( Lateks kebun, sheet angin, slab tipis, dan lump segar) b. Karet konvensional (ribbed smoked sheet, white crepes dan pale crepes ) c. Lateks pekat

d. Karet bongkah atau block rubber

e. Karet spesifikasi teknis atau crumb rubber

2.3.2 Keunggulan Karet Alam

Walaupun karet alam sekarang ini jumlah produksi dan konsumsinya jauh dibawah karet sintetis atau karet buatan pabrik, tetapi sesungguhnya karet alam belum dapat digantikan oleh karet sintetis. Didit, 2005, telah mengungkapkan kelebihan-kelebihan yang dimiliki karet alam dibanding karet sintetis , yaitu :

1. Memiliki daya elastis atau daya lenting yang sempurna, 2. Memiliki daya aus yang tinggi

3. Tidak mudah panas

4. Memiliki daya tahan yang tinggi terhadap keretakan

2.3.3 Standar Indonesian Rubber

Standar karet bongkah Indonesia yang dikeluarkan SIR (Standart Indonesian Rubber) karet bongkah berasal dari karet remah yang dikeringkan dan dikilang menjadi bendela-bendela dengan ukuran yang telah di tentukan (Didit, 2005). Persyaratan mutu karet alam SIR- 10 dapat dilihat didalam Tabel 2.3

(26)

Tabel 2.3. Persayaratan mutu karet alam SIR 10

Spesifikasi Kandungan

Kadar kotoran 0,10 %

Kadar Abu 0,75 %

Kadar Zat Menguap 0,80 %

PRI Minimum 60,6

PO Minimum 30

Sumber : Goan loo, (1980).

2.4 Divinilbenzena

Divinilbenzena memiliki rumus molekul C10H10, dengan titik didihnya 195oC, tidak

larut dalam air dan larut dalam etanol dan eter dan memiliki titik nyala 76oC. Divinilbenzena merupakan zat pengikat silang yang dapat meningkatkan sifat polimer. Divinilbenzena telah digunakan dengan luas dalam pabrik perekat, plastik, elastomer, keramik, pelapis, katalis, membran, farmasi, polimer khusus dan resin penukar ion (Kroschwitz, 1998). Berikut adalah struktur divinilbenzena ditunjukkan pada Gambar 2.2 :

Gambar 2.2 Struktur Divinil benzena

2.5 Dikumil Peroksida

Inisiator radikal bebas dikelompokkan menjadi empat tipe utama, yaitu : peroksida dan hidroperoksida, senyawa azo, inisiator redoks dan beberapa senyawa yang membentuk radikal bebas di bawah pengaruh cahaya (fotoinisiator). Diantara berbagai tipe inisiator, jenis yang paling banyak digunakan yaitu peroksida (ROOR) dan hidroperoksida (ROOH). Jenis inisiator ini tidak stabil dengan panas dan dapat terurai

CH₂

(27)

radikal kumiloksi (2-phenylpropanoxy)

menjadi radikal–radikal pada suhu dan laju yang tergantung pada strukturnya. Inisiator yang baik merupakan suatu inisiator yang memiliki kestabilan yang tinggi pada suhu proses polimerisasi, agar terjadi suatu reaksi yang baik (Stevens, 2001). Mekanisme dekomposisi dari Dikumil peroksida dapat dilihat pada Gambar 2.3

Gambar 2.3. Mekanisme Dekomposisi dari Dikumil peroksida

Dari dekomposisi dikumil peroksida pada suhu 165oC menghasilkan sejumlah kecil produk metana yaitu : asetophenon, 2 phenyl 2-propanol, dan 2 radikal 2- phenylpropanoxy, dan radikal metal. Kedua radikal ini sangat reaktif mengabstraksi atom-atom hydrogen dari rantai polimer (Thitithamawong et al, 2007).

2.6. Vulkanisasi

Pada tahun 1839, Charles Good Year di USA dan Thomas Hanover di Inggris

C CH₃

CH3

O O C

CH₃

CH3

C O

CH₃ CH3

CH₃ C CH₃

C OH

CH₃ CH₃

CH₄

2 2 + 2

+ 2 R

2 RH

.

+ 2 R

.

Pemanasan 165 0C

Phenyl- 2-propanol (substrat)

2 RH

(28)

menggabungkan sifat elastomer dari karet dengan sifat lainnya (Bhatnagar, 2004). Karet dan termoplastik keduanya merupakan polimer dalam pengertian struktur mereka terbuat dari rantai yang panjang menyerupai molekul. Bagaimanapun juga, pada karet biasanya molekul-molekulnya terikat silang. Agar materialnya memiliki nilai komersial. Ketika molekul-molekul karet tidak terikat silang secara bersama hal itu dapat dikatakan sebagai suatu keadaan yang masih “hijau”. Perubahan karet dari keadaan “hijau” menjadi dapat digunakan , dicapai melaui proses yang disebut vulkanisasi. Selama proses ini terjadi reaksi ikat silang antara karet dan agen pengikat silang, umumnya sulfur yang menghasilkan ikatan polysulfida. Sifat yang istimewa dari besarnya kekerasan dan kekuatan lentur karet terjadi jika molekul dapat direnggangkan dan tidak memiliki kemampuan untuk kembali kebentuk semula tetapi tidak bergeser satu dengan yang lainnya. Pada termoplastik normal tidak ada ikat silang molekul-molekul, tetapi ikatan molekul cenderung menjadi lebih kuat. Jadi, dibawah tegangan terdapat peregangan/ketidakterikatan molekul dan pergeseran relative dari rantai molekul. Jadi kita mengamati sifat istimewa dari termoplastik yaitu: tingkat kombinasi kekakuan dengan jangka waktu yang lama bergantung pada perubahan bentuk dan kembali kebentuk semula ( Crawford, 1987).

2.7. Termoplastik Elastomer

Termoplastik elastomer merupakan gabungan sifat elastis dari karet dengan sifat plastis dari polimer termoplastik (Holden, 1996). Crawford (1987), telah membagi termoplastik elastomer menjadi 5 kategori, yaitu :

a. Termoplastik tipe stiren yang didasarkan pada stirena-butadiena-stirena kopolimer blok. Termoplastik ini banyak digunakan sebagai perekat, komponen otomotif, kabel penutup.

b. Termoplastik elastomer Poliuretan. Termoplastik elastomer jenis ini memiliki ketahanan abrasi, kekerasan, dan sifat mekanik yang baik. Penggunaannya sangat luas dalam berbagai industri.

c. Termoplastik elastomer jenis oleofin. d. Termoplastik elastomer ko-poliester e. Termoplastik elastomer jenis poliamida

(29)

2.8. Karakterisasi Campuran Polimer

Karakterisasi atau pengujian perpaduan polimer dalam penelitian ini, yaitu dengan pengujian sifat mekanik. Untuk bahan polimer komersial yang besar, sifat-sifat mekanik merupakan aspek yang sangat mendasar, diantara banyaknya sifat yang harus diperhatikan kekuatan tarik dan kekuatan lentur adalah yang terpenting (Stevens, 2001).

2.8.1. Pengujian Sifat Kekuatan Tarik

Untuk mengukur kekuatan tarik, suatu spesimen dijepit pada kedua ujungnya, salah satu ujung dibuat tetap, dan salah satunya ditarik hingga spesimen naik sedikit demi sedikit sampai sampel tersebut patah ( Stevens, 2001).

Sifat mekanis biasanya dipelajari dengan mengamati sifat kekuatan tarik (σt)

terhadap suatu material yang diberikan tekanan menggunakan alat pengukur yang disebut tensiometer atau dinamometer. Kekuatan tarik dapat diartikan sebagai besarnya beban maksimum (Fmaks) yang dibutuhkan untuk memutuskan spesimen

bahan, dibagi dengan luas penampang bahan. Karena selama di bawah pengaruh tegangan, spesimen mengalami perubahan bentuk (deformasi) maka definisi kekuatan tarik dinyatakan dengan luas penampang semula (A0).

σt (Kgf/mm2) (2.1)

Selama perubahan bentuk, dapat diasumsikan bahwa volume spesimen tidak berubah. Perpanjangan tegangan pada saat bahan terputus disebut kemuluran. Besaran kemuluran (ε) dapat dijabarkan dalam persamaan 2.2 (Surdia, 2005).

ε = x 100 % (2.2)

keterangan : ε = kemuluran (%)

l0 = panjang spesimen mula-mula (mm)

(30)

2.8.2. Pengujian Indeks Alir Lelehan

Indeks alir lelehan merupakan ukuran kemampuan lelehan material untuk mengalir dibawah tekanan. Sifat dasar yang diukur pada pengujian indeks alir lelehan ini adalah viskositas lelehan pada tegangan shear (berhubungan dengan beban yang dipakai dan pada temperatur tertentu). Dalam polimer cair perubahan sifat dimungkinkan karena penggantian makromolekul relatif yang tidak dapat digantikan menjadi bentuk yang lainnya. Pada polimer tidak ikat silang proses aliran nya tidak melibatkan kerusakan ikatan kimia. Indeks alir lelehan biasa digunakan sebagai spesifikasi penerimaan material. Pengujian indeks alir lelehan dapat membantu menunjukkan kondisi proses yang kurang tepat dan indikator sederhana bagaimana penambahan daur ulang mempengaruhi kemampuan proses dan hasil akhir dari termoplastik elastomer yang dihasilkan (Vinogradov, 1968).

Ferguson (1995), indeks alir lelehan atau Melt Flow Indexer (MFI), laju alir massa atau Melt Flow Rate (MFR) dan laju alir volume atau Volume Flow Rate (VFR) dapat dijabarkan dengan menggunakan persamaan 2.3 dan persamaan 2.4:

MFI = berat ekstrudat x 10 menit (2.3)

MFR = m = (Kg/s)

VFR = Q =

(m3/s) (2.4)

Ada metode sederhana untuk menentukan densitas relatif dari ekstrudat ke berat sampel di udara dan air. Salah satu nya dengan menggunakan kawat halus untuk menopang material dalam air dan beratnya ditentukan dalam neraca laboratorium. Densitas relatif dapat dijabarkan dalam persamaan 2.5 :

D =

(2.5)

Keterangan :

D = Densitas relatif pada 25 oC

(31)

b = Berat benang diudara c = Berat benang diair

d = berat benang dan spesimen diair

Densitas ( dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.6 :

(pada 25oC) = D x 0,9971 g/cm3 (2.6)

Sementara itu, tekanan ekstrusi ( P) yaitu perbedaan tekanan antara masukan dan keluaran kapilari dapat dijabarkan dalam persamaan 2.7 :

P =

(2.7)

Dimana, M = Berat beban + Berat piston (Kg)

g = Kecepatan gravitasi (9,812 m/s2) A = Luas permukaan piston (7,1167 x 10 -5 m2)

Malkin (1994), Untuk menentukan nilai shear stress (tegangan geser) (τ) dan shear strain (regangan geser)(γ) dengan persamaan 2.8 :

aw = (Pa)

aw = (sec-1) (2.8)

L dan r masing-masing adalah panjang dan jari-jari die yang digunakan. Dimana L/r = 7,62 ; r = 0,00105 m. Dari persamaan diatas maka dapat diperoleh viskositas alir dari suatu sampel dalam persamaan 2.9 berikut ini :

(32)

aw aw

= (Pa.s) (2.9)

Keterangan : = Viskositas

aw = Tegangan Geser aw = Regangan Geser

(33)

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Alat-Alat dan Bahan- Bahan Penelitian

3.1.1 Alat- Alat Penelitian

Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

Nama alat Merek

Neraca analitis Mettler Toledo

Alat uji tarik Autograph Torsee Electronic System

Alat uji indeks alir lelehan Gotech

Hot Compressor Shimadju D6072 Dreiech

Alat ekstruder Shimadju

Tabung soklet Pyrex

Labu alas Pyrex

Beaker glass Pyrex

3.1.2 Bahan-bahan Penelitian

Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

Bahan Merek

Polipropilena bekas aqua

Karet SIR 10 PT. Perkebunan Nusantara III Gunung Para Dikumil Peroksida p.a Merck

Divinilbenzena p.a Merck

(34)

3.2 Prosedur

3.2.1 Penyiapan Sampel

1. Karet SIR 10 yang diperoleh dari PT. Perkebunan Nusantara III Gunung Para dipotong kecil-kecil, dan ditimbang sebanyak 40 g, 50 g , 60 g.

2. Polipropilena bekas yang diperoleh dari sampah aqua cup dicuci, dikeringkan , kemudian dipotong kecil-kecil sebanyak 40 g , 50 g , 60 g.

3. Dikumil peroksida ditimbang sebanyak 1 phr, 2 phr dan 3 phr. Dengan perhitungan :

1 Phr = x berat karet (gram) (3.1)

4. Divinil benzena diukur sebanyak 1 phr, 2 phr dan 3 phr. Dengan perhitungan :

Dari perhitungan phr dapat diperoleh beratnya kemudian dikonversikan ke persamaan 3.2 :

V = (3.2)

Dimana : m = berat

� = massa jenis divinilbenzena (0,93 g/cm3)

3.2.2 Pengolahan Campuran Polipropilena - Karet SIR 10 dengan DKP dan Tanpa Penambahan DVB

Mula-mula 1 phr (0,4 g) dikumil peroksida dimasukkan kedalam beaker glass, dilarutkan dengan toluena. Setelah larut ditambahkan 60 g polipropilena bekas dan diaduk hingga toluena menguap. Ditambahkan 40 g karet SIR 10 lalu diekstruder pada suhu 175oC. Dilakukan perlakuan yang sama untuk campuran polipropilena bekas/karet SIR 10 50/50 (g/g) dan 40/60 (g/g) dengan variasi dikumil peroksida 2 phr (0,8 g) dan 3 phr (1,2 g).

(35)

6 mm

3.2.3 Pengolahan Campuran Polipropilena-Karet SIR 10 + DKP + DVB

Mula-mula 1 phr (0,4 g) dikumil peroksida dimasukkan kedalam beaker glass, dilarutkan dengan toluena dan ditambahkan 60 g polipropilena bekas, dibiarkan hingga toluena menguap. Kemudian ditambahkan 40 g karet SIR 10 dan 1 phr (0,4 ml) divinil benzene, lalu diekstruder pada suhu 175oC. Dilakukan perlakuan yang sama untuk campuran polipropilena bekas/karet SIR 10 50/50 (g/g) dan 40/60 (g/g) dengan variasi dikumil peroksida 2 phr (0,8 g) dan 3 phr (1,2 g) dan variasi divinil benzen 2 phr (0,9) , dan 3 phr (1,3 ml).

3.2.4 Pembuatan Spesimen

Campuran TPE yang telah dikeluarkan dari alat ekstruder diletakkan di antara lempengan aluminium berukuran 15 x 15 cm yang telah dilapisi dengan aluminium foil untuk dibentuk sesuai ASTM D638. Kemudian lempeng tersebut dimasukkan kedalam Alat tekan hot kompressor yang telah diset pada suhu 175oC. Setelah itu diberi tekanan 100 Kgf/cm2 dan dibiarkan selama 20 menit. Selanjutnya sampel diangkat dan didinginkan. Spesimen uji berdasarkan ASTM D638 dapat dilihat pada gambar 3.1

50 mm

13 mm 165 mm

20 mm

2 mm

Gambar 3.1 Spesimen uji berdasarkan ASTM D638

3.2.5 Uji Kekuatan Tarik

Pengujian kekuatan tarik dilakukan dengan menggunakan alat uji tarik autograph terhadap tiap spesimen berdasarkan ASTM D638 (seperti pada gambar 3.1), dengan kecepatan tarik 50 mm/menit dan beban maksimum 100 kgf. Mula-mula dihidupkan alat Torsee Electronic System dan dibiarkan selama 1 jam. Spesimen dijepit menggunakan griff pada alat tersebut. Tekan tombol start untuk memulai uji pada

(36)

sudah putus. Dilakukan perlakuan yang sama untuk tiap sampel. Dari data load (tegangan) dan stroke (regangan) yang diperoleh dapat dihitung besar kekuatan tarik (persamaan 2.1) dan kemuluran (persamaan 2.2) dari masing-masing spesimen.

3.2.6. Uji Indeks Alir Lelehan

Pengujian indeks alir lelehan dilakukan dengan menggunakan alat Melt Flow Indexer

Gotech berdasarkan ASTM D1238. Mula-Mula dihidupkan alat dengan menekan saklar merah, diatur temperatur upper dan temperatur lower 230 o C, dimasukkan die ke dalam tube mesin, Kemudian masukkan beban seberat 2,16 Kg digunakan pada piston untuk menekan sampel , panaskan selama kurang lebih 5 menit. Setelah itu, sampel yang telah disiapkan dengan ukuran kecil dimasukkan secara perlahan-lahan sampai semua sampel habis. Ketika pengujian sampel dilakukan, maka katup di sebelah kiri mesin harus diatur ke posisi OUT, diatur option apakah pengeluaran sampel secara otomatis atau manual dalam periode waktu tertentu. Alat diset untuk memotong bahan yang keluar dari alat setiap 60 detik, dilakukan perlakuan yang sama untuk setiap sampel. Selama proses berlangsung, ekstrudat dikumpulkan pada waktu yang telah ditentukan dan selanjutnya ditimbang. Indeks alir lelehan (MFI), dan viskositas alir dari ekstrudat selanjutnya dihitung dengan menggunakan (persamaan 2.3) , dan (persamaan 2.9)

(37)

3.3 Skema Pengambilan Data

3.3.1 Bagan Penyiapan PP bekas

Dicuci dengan deterjen Dikeringkan

Dipotong kecil-kecil

Dikarakterisasi

Analisa FT-IR Butiran Polipropilena bekas

(38)

3.3.2 Bagan Pembuatan Dan Karakterisasi Campuran PP – Karet SIR 10 60/40 g dengan Penambahan DKP Tanpa Penambahan DVB

Dilarutkan dengan toluena

Diekstruksi pada suhu 175 0C

Diletakkan diantara lempengan besi berukuran 15x15 cm yang telah dilapisi aluminium foil

Dimasukkan ke dalam alat tekan kompresor pada suhu 1750C dan tekanan 100 kgf/cm2

Dibiarkan selama 20 menit Diangkat dan didinginkan

Dikarakterisasi

Dilakukan prosedur yang sama untuk campuran PP-Karet SIR 10 50/50 (g/g) dan 40/60 (g/g) dengan variasi DKP masing–masing 2 phr (0,8 g) dan 3 phr (1,2 g).

Campuran PP bekas- karet SIR 10 dan DKP

Poliblend

Spesimen

Uji indeks alir lelehan 60 g PP bekas 1 phr (0,4 g)

DKP

40 g karet SIR 10

(39)

3.3.3. Bagan Pembuatan dan Karakterisasi Campuran PP – Karet SIR 10 60/40 g dengan Penambahan DKP Dan dengan Penambahan DVB

Dilarutkan dengan toluena

Diekstruksi pada suhu 175 0C

Diletakkan diantara lempengan besi berukuran 15x15 cm yang telah dilapisi aluminium foil

Dimasukkan ke dalam alat tekan kompresor pada suhu 1750C dan tekanan 100 kgf/cm2

Dibiarkan selama 20 menit Diangkat dan didinginkan

Dikarakterisasi

Dilakukan prosedur yang sama untuk campuran PP/karet SIR 10 50/50 (g/g) dan 40/60 (g/g) dengan variasi DKP 2 phr (0,8 g) dan 3 phr (1,2 g) dan variasi DVB masing–masing 2 phr (0,9 ml) dan 3 phr (1,3 ml).

Campuran PP bekas - karet SIR 10-DKP-DVB

Spesimen 60 g PP

bekas

1 Phr (0,4 g) DKP

40 g Karet SIR 10

1 phr (0,4 ml) DVB

Poliblend

(40)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Dan Pembahasan

4.1.1. Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE Dari

Campuran PP bekas- Karet SIR 10 tanpa Penambahan DKP dan DVB dan TPE Dari Campuran PP bekas- Karet SIR 10 + DKP tanpa DVB

Telah dilakukan pengujian sifat mekanik, yaitu uji kekuaatan tarik terhadap semua variasi sampel dalam penelitian ini. Hasil pengujian yang diperoleh adalah nilai load (tegangan) dan stroke (regangan). Dari data yang diperoleh dapat dihitung nilai kekuatan tarik (σt) dan nilai kemuluran (ε) dengan menggunakan persamaan (2.1) dan

(2.2).

Hasil yang diperoleh disajikan dalam tabel di bawah ini :

Tabel 4.1. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE

dari Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 tanpa Penambahan DKP dan DVB

PP Bekas (g)

Karet SIR10 (g)

Tegangan (Kgf)

Regangan (mm/menit)

Kuat tarik (MPa)

Kemuluran (%)

60 40 4,74 7,42 3,87 14,84

50 50 3,90 16,24 3,19 32,48

40 60 3,32 32,23 2,71 64,46

Keterangan:

(41)

Tabel 4.2. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE

dari Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 60/40 (g/g) dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

PP Bekas (g) Karet SIR10 (g) DKP (phr) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (MPa) Kemuluran (%)

60 40 1 3,40 2,22 2.78 4,43

60 40 2 5,58 2,91 4.56 5,82

60 40 3 3,01 2,03 2.46 4,06

Tabel 4.3. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE

dari Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

PP bekas (g) Karet SIR10 (g) DKP (phr) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (MPa) Kemuluran (%)

50 50 1 4,32 3,56 3,53 7,12

50 50 2 4,80 3,81 3,92 7,62

50 50 3 2,58 7,55 2,11 15,10

Tabel 4.4. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE

dari Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 40/60 (g/g) dengan Penambahan DKP tanpa Penambahan DVB

PP bekas (g) Karet SIR10 (g) DKP (phr) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (MPa) Kemuluran (%)

40 60 1 3,12 10,20 2,55 20,40

40 60 2 4,18 2,37 3,42 4,74

(42)

Hasil pengukuran kekuatan tarik (σt)dan kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP bekas

– karet SIR 10 dengan penambahan DKP dan tanpa penambahan DVB ditunjukkan pada gambar dibawah ini :

Gambar 4.1. Grafik kekuatan tarik (σt) TPE dari Campuran PP bekas –

Karet SIR 10 + DKP tanpa Penambahan DVB

Gambar 4.2. Grafik kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP bekas – Karet SIR 10 + DKP dan tanpa penambahan DVB

Dari Gambar Grafik 4.1 dan 4.2 diatas dapat diketahui hasil yang optimum pada campuran TPE PP Bekas-Karet SIR 10 60/40 (g/g) yaitu dengan variasi penambahan 2 phr DKP dengan nilai kekuatan tarik 4,56 Mpa dan kemuluran 5,82% yang ditandai dengan adanya peningkatan kekuatan tarik dan kemudian terjadi penurunan pada penambahan 3 phr DKP.

(43)

4.1.2. Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE dari

Campuran PP bekas- Karet SIR 10 60/40 (g/g) dengan Penambahan DKP + DVB

Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP

bekas dan Karet SIR 10 60/40 (g/g) dengan Penambahan DKP dan Penambahan DVB dapat dilihat pada tabel 4.5

Tabel 4.5. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE

dari Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 60/40 (g/g) dengan Penambahan DKP dan Penambahan DVB

PP bekas (g) Karet SIR10 (g) DKP (phr) DVB (phr) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (MPa) Kemuluran (%)

60 40 1 1 2,89 9,56 2,36 19,12

60 40 2 1 6,04 7,13 4,94 14,26

60 40 3 1 3,36 7,94 2,75 15,88

60 40 1 2 7,12 3,13 5,82 6,26

60 40 2 2 7,50 8,05 6,13 16,10

60 40 3 2 3,35 7,95 2,74 15,90

60 40 1 3 5,77 12,65 4,72 25,30

60 40 2 3 4,49 5,07 3,67 10,14

(44)

Hasil pengukuran kekuatan tarik (σt)dan kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP bekas

– karet SIR 10 60/40 (g/g) dengan penambahan DKP dan penambahan DVB ditunjukkan pada gambar dibawah ini :

Gambar 4.3. Grafik kekuatan tarik (σt) TPE dari Campuran PP Bekas –

Karet SIR 10 60/40 (g/g) + DKP + DVB

Gambar 4.4. Grafik kemuluran (ε) TPE Campuran PP Bekas-Karet SIR 10 60/40 (g/g) + DKP + DVB

(45)

Dari Gambar Grafik 4.3 dan 4.4 diatas dapat diketahui hasil yang optimum pada campuran TPE PP Bekas-Karet SIR 10 60/40 (g/g) adalah dengan variasi 2 phr DKP dan 2 phr DVB dengan nilai kekuatan tarik 6,13 Mpa dan Kemuluran 16,10%.

4.1.3. Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE dari

Campuran PP bekas- Karet SIR 10 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP + DVB

Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP

bekas dan Karet SIR 10 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP dan Penambahan DVB dapat dilihat pada tabel 4.6

Tabel 4.6. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE

dari Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP dan Penambahan DVB

PP bekas (g) Karet SIR10 (g) DKP (phr) DVB (phr) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (MPa) Kemuluran (%)

50 50 1 1 3,21 7,85 2,62 15,70

50 50 2 1 2,81 5,63 2,30 11,26

50 50 3 1 2,90 10,04 2,37 20,08

50 50 1 2 2,93 5,75 2,39 11,50

50 50 2 2 2,88 7,10 2,35 14,20

50 50 3 2 2,69 6,73 2,20 13,46

50 50 1 3 2,57 5,50 2,10 11,00

50 50 2 3 4,97 3,85 4,06 7,70

(46)

Hasil pengukuran kekuatan tarik (σt)dan kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP bekas

– karet SIR 10 50/50 (g/g) dengan penambahan DKP dan penambahan DVB ditunjukkan pada gambar dibawah ini :

Gambar 4.5. Grafik kekuatan tarik (σt) TPE dari Campuran PP Bekas –

Karet SIR 10 50/50 (g/g) + DKP + DVB

Gambar 4.6. Grafik kemuluran (ε) TPE Campuran PP Bekas-Karet SIR 10 50/50 (g/g) + DKP + DVB

(47)

Dari Gambar Grafik 4.5 dan 4.6 diatas dapat diketahui hasil yang optimum pada campuran TPE PP Bekas-Karet SIR 10 50/50 (g/g) adalah dengan variasi 2 phr DKP dan 3 phr DVB dengan nilai kekuatan tarik 4,06 Mpa dan Kemuluran 7,70%.

4.1.4. Hasil dan Analisa Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE dari

Campuran PP bekas- Karet SIR 10 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP + DVB

Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP

bekas dan Karet SIR 10 40/60 (g/g) dengan Penambahan DKP dan Penambahan DVB dapat dilihat pada tabel 4.7

Tabel 4.7. Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σt) dan Kemuluran (ε) TPE

dari Campuran PP bekas dan Karet SIR 10 40/60 (g/g) dengan Penambahan DKP dan Penambahan DVB

PP bekas (g) Karet SIR10 (g) DKP (phr) DVB (phr) Tegangan (Kgf) Regangan (mm/menit) Kuat Tarik (MPa) Kemuluran (%)

40 60 1 1 4,02 17,49 3,29 34,98

40 60 2 1 2,94 7,98 2,39 15,96

40 60 3 1 3,04 16,31 2,49 32,62

40 60 1 2 2,66 9,61 2,17 19,22

40 60 2 2 2,58 8,26 2,11 16,52

40 60 3 2 3,18 7,48 2,59 14,96

40 60 1 3 2,70 14,10 2,21 28,20

40 60 2 3 4,31 14,90 3,52 29,80

(48)

Hasil pengukuran kekuatan tarik (σt)dan kemuluran (ε) TPE dari Campuran PP bekas

– karet SIR 10 40/60 (g/g) dengan penambahan DKP dan penambahan DVB ditunjukkan pada gambar dibawah ini :

Gambar 4.7. Grafik kekuatan tarik (σt) TPE dari Campuran PP Bekas –

Karet SIR 10 40/60 (g/g) + DKP + DVB

Gambar 4.8. Grafik kemuluran (ε) TPE Campuran PP Bekas-Karet SIR 10 40/60 (g/g) + DKP + DVB

Dari Gambar Grafik 4.7 dan 4.8 diatas dapat diketahui hasil yang optimum pada campuran TPE PP Bekas-Karet SIR 10 40/60 (g/g) adalah dengan variasi 2 phr DKP dan 3 phr DVB dengan nilai kekuatan tarik 3,52 Mpa dan Kemuluran 29,80%.

(49)

Dari hasil pengujian kekuatan tarik yang dilakukan didapatkan campuran TPE dengan variasi PPbekas – Karet SIR 10 60/40 (g/g) memiliki kekuatan tarik yang lebih besar dibandingkan campuran TPE yang lainnya baik dengan penambahan DVB ataupun tanpa penambahan DVB. Peningkatan kekuatan tarik disebabkan karena polipropilena memiliki kekerasan yang baik sehingga energi atau beban yang dibutuhkan untuk menarik campuran TPE hingga patah akan semakin besar. Dari Grafik juga dapat dilihat bahwa campuran TPE dengan penambahan DVB memiliki kekuatan tarik yang lebih besar dibandingkan campuran TPE dengan penambahan DKP saja. Pembentukan crosslinking lebih efektif lagi dengan kehadiran DVB, sehingga penambahan DVB dapat meningkatkan adhesi dari kedua campuran polimer tersebut,dan meningkatkan kompatibilitas dari campuran, yang akan mengakibatkan terjadinya interaksi yang kuat antara PP bekas dan karet, dimana hasil ini sesuai dengan pernyataan (Halimahtuddahliana, 2008 dan Awang, 2008). Pada campuran TPE 60/40 (g/g) memperlihatkan kekuatan tarik baru terjadi pada 2 phr DKP dengan 2 phr DVB dan mengalami penurununan pada 3 phr DKP dan 3 phr DVB. Sesuai dengan pernyataan (Thitithamawong et al, 2007) bahwa penurunan yang terjadi diakibatkan karena penggunan inisiator yang berlebihan, sehingga dapat menyebabkan pengguntingan (pemutusan) rantai oleh DKP yang menyebabkan penurunan sifat kekuatan tarik dan kemuluran pada campuran. Begitu pula pada campuran TPE 50/50 (g/g) menunjukkan campuran yang optimum pada 2 phr DKP dan 3 phr DVB dan pada campuran TPE 40/60 (g/g) menunjukkan campuran yang optimum pada 2 phr DKP dan 3 phr DVB. Semakin banyak komposisi PP bekas yang digunakan maka nilai kekuatan tarik semakin tinggi, sama halnya dengan semakin banyaknya komposisi karet yang digunakan, maka semakin tinggi nilai kemulurannya.

4.1.5. Hasil dan Analisa Indeks Alir Lelehan TPE dari Caampuran PP bekas- Karet SIR10 + DKP tanpa Penambahan DVB dan Campuran PP bekas Karet SIR 10 + DKP + DVB

Telah dilakukan pengujian sifat alir lelehan terhadap semua variasi sampel dalam penelitian ini. Hasil pengujian yang diperoleh adalah massa ekstrudat. Dari data yang diperoleh dapat dihitung nilai Indeks alir lelehan (MFI) , dan viskositas dengan

(50)

Hasil yang diperoleh disajikan dalam tabel di bawah ini :

Tabel 4.8. Indeks alir lelehan dan Viskositas TPE dari Campuran PP bekas- Karet SIR 10 dengan penambahan DKP tanpa penambahan DVB

No Sampel Massa

ekstrudat (g) Waktu (detik) MFI (g/10 menit) Viskositas ( Pa. s) 1. PP-Karet SIR 10

(60:40) + 2 phr DKP

0,20 60 2,0 23321,54

2. PP-Karet SIR 10 (50:50) + 2 phr DKP

0,21 60 2,1 24890,69

3. PP-Karet SIR 10 (40:60) + 2 phr DKP

0,23 60 2,3 28263,66

Tabel 4.9. Indeks alir lelehan dan Viskositas TPE Dari Campuran PP bekas- Karet SIR 10 dengan penambahan DKP dan dengan penambahan DVB

No Sampel Massa ekstrudat (g) Waktu (detik) MFI (g/10 menit) Viskositas (Pa.s) 1. PP-Karet SIR 10

(60:40) g + 2 phr DKP + 2 phr DVB

0,21 60 2,1 26036,46

2. PP-Karet SIR 10 (50:50) g + 2 phr DKP + 3 phr DVB

0,24 60 2,4 31711,56

3. PP-Karet SIR 10 (40:60) g + 2 phr DKP + 3 phr DVB

0,25 60 2,5 36777,39

Dari Tabel 4.8 dan 4.9 dapat dilihat TPE dari campuran PP bekas- Karet SIR 10 40/60 memiliki indeks alir lelehan yang paling tinggi, baik dengan penambahan DVB ataupun tanpa penambahan DVB. Dari tabel 4.8 dan 4.9 juga dapat dilihat bahwa indeks alir lelehan campuran dengan menggunakan DVB lebih besar

(51)

dibandingkan dengan penambahan DKP saja. Seperti yang dikemukakan dalam jurnal (Halimahtuddahliana dkk, 2008), bahwa hal ini disebabkan karena proses crosslinking

pada karet semakin baik dengan kehadiran DVB. Disini molekul koagent dari DVB dapat bergabung kedalam struktur molekul karet selama proses vulkanisasi karet dan membentuk “jembatan koagent” sehingga dapat mengoptimalkan pembentukan

crosslinking pada karet. Peningkatan indeks alir lelehan, dapat meningkatkan viskositas, tetapi akan menurunkan laju gesernya, hasil ini sesuai dengan jurnal (Sriwerdana et al , 2003).

4.1.6. Viskositas TPE dari Caampuran PP bekas-Karet SIR 10 + DKP tanpa Penambahan DVB Dan Campuran PP bekas- Karet SIR 10 + DKP + DVB

Hasil Pengukuran Viskositas ( ) dari campuran PP-karet SIR10 dengan penambahan DKP tanpa penambahan DVB, dan dengan penambahan DVB ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Gambar 4.9. Grafik Viskositas TPE dari Campuran PP bekas-karet SIR 10 + DKP dan Campuran PP bekas-karet SIR 10 + DKP + DVB

(52)

Dari Gambar 4.9 diatas dapat dilihat bahwa campuran TPE PPbekas-Karet SIR 10 40/60 (g/g) viskositasnya lebih tinggi dibandingkan campuran TPE yang lainnya baik dengan penambahan DVB ataupun dengan tanpa penambahan DVB. Hal ini disebabkan karena karet lebih mudah membentuk radikal, karena memiliki berat molekul yang lebih besar dibandingkan polipropilena. Semakin tinggi berat molekul maka viskositasnya akan semakin besar.

Dari Gambar 4.9 juga dapat dilihat bahwa viskositas campuran dengan menggunakan DVB lebih besar dibandingkan dengan tanpa DVB. Hal ini disebabkan karena proses crosslinking pada karet semakin baik dengan kehadiran DVB. Sesuai dengan jurnal, (Halimahtuddahliana dkk, 2008), bahwa molekul koagent dari DVB dapat bergabung kedalam struktur molekul karet selama proses vulkanisasi karet dan membentuk “jembatan koagent” sehingga dapat mengoptimalkan pembentukan

crosslinking pada karet. Peningkatan viskositas geser adalah hasil crosslinking dari molekul karet, hasil ini sesuai dengan jurnal (Thitithamawong et al, 2007). Sedangkan pada campuran TPE 60/40 (g/g) memperlihatkan penurunan yang disebabkan karena penambahan komposisi polipropilena. Penambahan komposisi polipropilena dapat menurunkan viskositas, sesuai dengan pernyataan (Katbab, 1993).

(53)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan sebagai berikut :

Perbandingan campuran termoplastik elastomer antara polipropilena bekas-karet SIR10 60/40 (g/g) dengan 2 phr DKP dan 2 phr DVB memiliki kekuatan tarik tertinggi yaitu 6,13 MPa, kemuluran 16,10% dan nilai indeks alir lelehan tertinggi yaitu 2,5 (g/10 menit), viskositas 36777,39 (Pa.s) dari termoplastik elastomer Polipropilena bekas- Karet SIR 10 40/60 (g/g) dengan 2 phr DKP dan 3 phr DVB.

5.2. Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka disarankan perlu dilakukan penentuan nilai reologi termoplastik elastomer dengan memvariasikan load dan suhu.

(54)

DAFTAR PUSTAKA

Awang, M. dan Ismail, H. 2008. Processing and Properties Of Polypropilene-latex modified waste tyre dust blends (PP/WTDML). Polymer Testing 27 : 93-99.

Bhatnagar, M. S. 2004. A Textbook Of Polimer [Chemistry And Technology Of Polymer]: (Processing And Aplications). Volume II. New Delhi. S Chand & Company LTD.

Bilmeyer, F. W. 1971. Text Book of Polymers. USA: John Willey and Sons.

Cheremisinof, P. N. 1990. Product Design and Testing Of Polymeric Materials. New York and Basel. Marcel Dekker Inc.

Crawford, J. R. 1987. Thermoplastic Elastomer An Introduction For Engineers. London . MEP For The Institute Of Mechanical Engineers.

Destia Daulay. 2011. Studi Pembuatan Termoplastik Elastomer Dari Propilena – Karet SIR 10 dengan Penambahan Dikumil Peroksida (DKP) Sebagai Inisiatoir dan Divinil Benzen (DVB) Sebagai Zat Pengikat Silangs. Medan : Skripsi

Didit, H. S., dan Andoko, A. 2005. Petunjuk Lengkap Budidaya Karet. Jakarta. Agromedia Pustaka.

Fried, R. J. 1995. Polymer Science and Technology. New York . Prentice Hall Press.

Ferguson, J. 1995. Application Of Rheology To Polymer Processing. Netherland. Kluwer Academic Publisher.

Gatcher, M. 1990. Plastics Additives Handbook. Third Edition. Munich. Hanser Publisher.

Goan Loo, Thio. 1980. Tuntunan Praktis Mengelola Karet Alam. Jakarta . PT Kinta. Halimatuddahliana, Indra S., dan Maulida. 2008. Modifikasi Bahan Elastomer

Termoplastik Polipropilena/Karet Alam (PP/NR) Dengan Proses Pemvulkanisasian Dinamik. Jurnal Penelitian Rekayasa Volume 1 . Nomor 2 : 38-42.

Harper, A. C. 1975. Handbook Of Plastics and Elastomers. New York. Mc Graw Hill Book Company.

Holden, G., and Legge, N. R. 1996. Termoplastic Elastomers. New York . Hanser Publisher.

(55)

Jose, J., Sataphaty, S., Nag, A., and Nando, G.B. 2007. Modifications Of Waste Polypropylene With Waste Rubber Dust From Textile COT Industry Its Characterization. India : Process Safety and Environment. 85:318-326.

Katbab, A. A., Anarki, M.S., Nazokdast, H. 1993. Polypropilene/NBR Thermoplastic Elastomers, Mechanics, Rheology, Crystallinity. Journal Of Polymer Science & Technology. Volume 2 Nomor 1.

Kroschwitz, J. L. 1998. Concise Enciclopedia of polymer Science and Enggineering.

USA . Jhon Wiley & Sons,Inc.

Malkin, Y. A. 1994. Rheology Fundamentals. Canada. Chemtec Publishing. Morgan, S. 2009. Daur Ulang Sampah. Solo. Tiga Serangkai.

Morton, M. 1987. Rubber thecnology. New York . Van Nonstrand Reinhold. Nielsen, L. E. 1973. Polymer Rheology. New York. Marcel Dekker Inc.

Sriwerdana, S., Ismail, H., Ishiaku, S.U. 2003. Rheological Properties Of Dinamically Vulcanised Thermoplastic Elastomer Composites Of Polypropilene, Ethylene Propylene Diene Terpolymer and White Rice Husk Ash ; Temperature Dependence. Malaysia : Journal Technology. 39 (A) : 11-12

Stephen, L. R. 1981. Fundamental Principles Of Polymeric Materials. New York . John Willey & Sons Inc.

Steven, M. P. 2001. Kimia Polimer. Jakarta . Pradya Pramitha.

Surdia, T., dan Saito, S. 2005. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta. Pradya Pramitha. Thitithamawong, A., Nakason, C., Sahakaro, K., and Noordermeer ,J. 2007. Effect of

Different Types of Peroxides on Rheological, Mechanical, and Morphological Properties of Thermoplastic Vulcanzates Based On Natural Rubber/Polypropylene Blends. Thailand : Polymer Testing. 26 : 537-546.

Vinogradov, V. G. M., Belkin, I. M., and Leonov, I. A., 1968. Rotational Instruments Measurement Of Viscosity And Physico – Mechanical Characteristic Of Materials. Moscow. Mashinostroyenie Inc.

(56)

(57)

Lampiran 1. Persentase Ikat Silang TPE Dari Campuran PP bekas-Karet SIR 10 dengan penambahan DKP tanpa penambahan DVB

No Sampel Wo(g) W(g) Persentase Ikat

Silang (%) 1 PP-Karet SIR 10 (60:40) g + 2

phr DKP

10 2,6 26%

2 PP-Karet SIR 10 (50:50) + 2 phr DKP

10 3,8 38%

3 PP-Karet SIR 10 (40:60) + 2 phr DKP

10 6,3 63%

Lampiran 2. Persentase Ikat Silang TPE Dari Campuran PP bekas-Karet SIR10 dengan penambahan DKP dan DVB

No Sampel Wo(g) W(g) Persentase Ikat

Silang (%) 1 PP-Karet SIR 10 (60:40) g + 2

phr DKP + 2 phr DVB

10 3,6 36%

2 PP-Karet SIR 10 (50:50) + 2 phr DKP + 3 phr DVB

10 6,5 65%

3 PP-Karet SIR 10 (40:60) + 2 phr DKP + 3 phr DVB

(58)

Density Load time m

MFI

MFR

VFR

P

S.stress

S. rate

Viscosity

(g/cm3) (kg) (sec) g

(g/10min) (kg/sec)

(N/m2)

(/s)

(N/m2.s)

60:40:2 4.3772 2.16 60 0.2

2 3.3333E-06 7.6152E-10 297805.444

19543.48223 0.838002

_23321.5358

50:50:2 4.9053 2.16 60 0.21

2.1 0.0000035 7.1351E-10 297805.444

19543.48223 0.785172

_24890.6955

40:60:2 6.1005 2.16 60 0.23

2.3 3.8333E-06 6.2836E-10 297805.444

19543.48223 0.69147

_28263.6566

Lampiran 3. Data Hasil Pengujian Index Alir Lelehan pada Campuran PP/Karet SIR 10 dengan penambahan DKP

dengan penambahan DVB

Comp.

Contoh Perhitungan :

• Untuk Campuran TPE PP Bekas-Karet SIR 10(60/40) (g/g) + 2 phr DKP Diketahui : m1 = 0,22 ; m4 = 0,12; m7 = 0,19; m10 = 0,23;

m2 = 0,24 ; m5 = 0,21; m8 = 0,19; m11 = 0,30;

m3 = 0,14 ; m6 = 0,12; m9 = 0,23; m12 = 0,27;

m rata-rata = 0,20

a = 4,8749 c = 1,4138 b = 0,2570 d = 5,026 Penyelesaian:

 MFI = Berat Ekstrudat x 10 menit = 0,20 x 10 menit

= 2,0 g/10 menit

 MFR = m =

= 3,333 x 10-6 Kg/detik

 VFR = Q =

Dimana ; = D x 0,9971 g/cm3 D =

=

(59)

= 4,3772

= D x 0,9971 g/cm3 = 4,3772 x 0,9771 g/cm3

= 4,276 g/cm3 => 4,276 x 105 Kg/m3 Maka ; Q =

= 0,76152 x 10-11 m3/s => 7,6152 x10-10

 P =

=

2,97805 x 105 Kg s-2m-1

 = =

=

= 19,54348223 x 103 Kg s-2 m-1 => 19,54348223 x 103 Pa



=

= 8,38002 x 10-1 s-1 => 0,838002 s-1

 = =

(60)

Density Load time m

MFI

MFR

VFR

P

S.stress

S. rate

Viscosity

(g/cm3) (kg) (sec) (g) (g/10min) (kg/sec)

(N/m2)

(/s)

(N/m2.s)

60:40:2:2 5.1311 2.16 60 0.21

2.1 0.0000035 6.8211E-10 297805.444

19543.48223 0.75062

_26036.46

50:50:2:3 7.1423 2.16 60 0.24

2.4 0.000004 5.6004E-10 297805.444

19543.48223 0.616289

_31711.5594

40:60:2:3 8.6284 2.16 60 0.25

2.5 4.1667E-06 4.829E-10 297805.444

19543.48223 0.531399

_36777.3992

Lampiran 4. Data Hasil Pengujian Index Alir Lelehan pada Campuran PP/Karet SIR 10 dengan penambahan DKP

tanpa penambahan DVB

Comp.

Contoh Perhitungan :

• Untuk Campuran TPE PP Bekas-Karet SIR 10(60/40) (g/g) + 2 phr DKP + 2 phr DVB

Diketahui : m1 = 0,16 ; m4 = 0,23; m7 = 0,21; m10 = 0,25;

m2 = 0,20 ; m5 = 0,24; m8 = 0,20; m11 = 0,21;

m3 = 0,20 ; m6 = 0,16; m9 = 0,22; m12 = 0,24;

m rata-rata = 0,21

a = 4,3466 c = 1,3043 b = 0,2761 d = 4,5815 Penyelesaian:

 MFI = Berat Ekstrudat x 10 menit = 0,21 x 10 menit

= 2,1 g/10 menit

 MFR = m =

= 3,5 x 10-6 Kg/detik

 VFR = Q =

Dimana ; = D x 0,9971 g/cm3 D =

(61)

= =

= 5,1311

= D x 0,9971 g/cm3 = 5,1311 x 0,9771 g/cm3

= 5,0135g/cm3 => 5,0135x 105 Kg/m3 Maka ; Q =

= 0,68211 x 10-11 m3/s => 6,8211 x 10-10 m3/s

 P =

=

2,97805 x 105 Kg s-2m-1

 = =

=

= 19,54348223 x 103 Kg s-2 m-1 => 19,54348223 x 103 Pa



=

= 7,5062 x 10-1 s-1 => 0,75062 s-1

 = =

(62)

Lampiran 5. Contoh Perhitungan Uji Kuat Tarik dan Kemuluran

Diketahui : TPE PP bekas Karet SIR 10 (60/40)

Tebal spesimen = 2 mm ; Tegangan = 4,74 Kgf Lebar spesimen = 6 mm; Regangan = 7,42 mm/menit Lo = 50 mm

Penyelesaian :

σ

=

 Ao = Tebal x Lebar spesimen = 2 mm x 6 mm

= 12 mm2

σ

=

= 0,

395 Kgf/mm2 => 0,395 Kgf/mm 2 x 9,81 = 3,87 MPa



_ε

=

x 100 %

=

x 100 %

=

x 100 % = 14,84 %

(63)

Lampiran 6. Hasil Analisa FT-IR Polipropilena Bekas

Keterangan :

Dari grafik di atas menunjukkan hasil FT-IR dari Polipropilena bekas dengan bilangan gelombang 2722,16 cm-1 menunjukkan adanya regangan gugus C-H hidrogen intermolekuler dimana serapan yang dihasilkan lebar, dan dangkal. Serapan yang kuat dari vibrasi ulur C-H (CH2) ditunjukkan pada bilangan

gelombang 2950,4 cm-1 dan adanya tekukan C-H (CH3) pada 1373,5 cm-1 dan

1455,4 cm-1. Hal ini mengindikasikan bahwa spektrum yang dihasilkan tidak memiliki perubahan gugus fungsi, dapat dikatakan bahan baku sampel merupakan polipropilena.

(64)

Lampiran 7. Gambar Alat Melt Flow Indexer

Temperatur atas

(65)

(66)

Lampiran 9. Spesifikasi Alat Ekstruder

No Spesifikasi Ukuran

1 Diameter ulir 2,5 cm 2. Panjang ulir 50 cm

3. Daya 1600 watt

4. Laju putar 40 rpm

5. Kisaran suhu 0 – 250oC 6. Diameter laras 2,9 cm 7. Diameter nozel 3,5 mm

(1)

= =

= 5,1311

= D x 0,9971 g/cm3 = 5,1311 x 0,9771 g/cm3

= 5,0135g/cm3 => 5,0135x 105 Kg/m3 Maka ; Q =

= 0,68211 x 10-11 m3/s => 6,8211 x 10-10 m3/s

 P =

=

= 2,97805 x 10

Kg s-2m-1

 =

=

= 19,54348223 x 103 Kg s-2 m-1 => 19,54348223 x 103 Pa



=

= 7,5062 x 10-1 s-1 => 0,75062 s-1

(2)

Lampiran 5. Contoh Perhitungan Uji Kuat Tarik dan Kemuluran Diketahui : TPE PP bekas Karet SIR 10 (60/40)

Tebal spesimen = 2 mm ; Tegangan = 4,74 Kgf Lebar spesimen = 6 mm; Regangan = 7,42 mm/menit Lo = 50 mm

Penyelesaian :

σ

=

 Ao = Tebal x Lebar spesimen = 2 mm x 6 mm

= 12 mm2

σ

=

= 0,395 Kgf/mm

=> 0,395 Kgf/mm 2 x 9,81 = 3,87 MPa



_ε

=

x 100 %

= x 100 %

=

x 100 %

= 14,84 %

(3)

Lampiran 6. Hasil Analisa FT-IR Polipropilena Bekas

Keterangan :

gelombang 2950,4 cm-1 dan adanya tekukan C-H (CH3) pada 1373,5 cm-1 dan

1455,4 cm-1. Hal ini mengindikasikan bahwa spektrum yang dihasilkan tidak memiliki perubahan gugus fungsi, dapat dikatakan bahan baku sampel merupakan polipropilena.

(4)

Lampiran 7. Gambar Alat Melt Flow Indexer

Temperatur atas

(5)

(6)

Lampiran 9. Spesifikasi Alat Ekstruder

No Spesifikasi Ukuran

1 Diameter ulir 2,5 cm 2. Panjang ulir 50 cm

3. Daya 1600 watt

4. Laju putar 40 rpm

5. Kisaran suhu 0 – 250oC 6. Diameter laras 2,9 cm 7. Diameter nozel 3,5 mm