Pengaruh Penambahan Bentonit sebagai Bahan Pengisi Terhadap Sifat Mekanik dan Sifat Termal Komposit Interpenetrasi Jaringan Polimer antara Poliuretan-Karet Alam Sir-10
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 1 Bahan-bahan Penelitian
-
-
Poliol (Polipropilen Glikol)
- Toluen Diisosianat
-
Bentonit
- Karet
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 2 Peralatan Penelitian
-
Cetakan Komposit IPN
- Internal Mixer
-
-
Hot Press
- Alat Uji Tarik Torsee
Universitas Sumatera Utara
-
Alat Uji Termal DSC
- Alat Sokletasi
(Differential Scanning Calorimeter)
Lampiran 3 Hasil Beberapa Spesimen Komposit IPN
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 4 Perhitungan Nilai Stress (Tegangan)
Contoh:
Perhitungan untuk sampel sintesis IPN antara Poliuretan dan Karet Alam SIR-10
dengan penambahan Bentonit pada perbandingan 66:34.
Sampel spesimen uji mempunyai :
Tebal
= 2,92 mm
Lebar
= 6,00 mm
Load max
= 0,05 mm
Maka nilai tegangan diperoleh :
Tegangan ( ) =
εa δoad
εa δoad
=
=
o
Tebal δebar
0.05 Kgf
2,92 mm 6,00 mm
= 0.00285
Kgf/mm2
Tegangan ( ) = 0.00285 Kgf/mm2 x 9,8 = 0.0279 Mpa
Perhitungan yang sama juga dilakukan untuk setiap sampel hasil pengujian tarik yang
lain.
Lampiran 5 Perhitungan Nilai Strain (Regangan)
Contoh :
Perhitungan untuk sampel sintesis IPN antara Poliuretan dan Karet Alam SIR-10
dengan penambahan Bentonit pada perbandingan 66:34.
Sampel specimen uji mempunyai
∆l = 649,128 mm
lo = 72 mm
maka nilai regangan diperoleh :
Regangan ( ) =
649,128 mm
l
=
= 9.016 x 100 % = 901,6 %
72 mm
lo
Perhitungan yang sama juga dilakukan untuk setiap sampel hasil pengujian tarik yang
lain.
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 6 Perhitungan Nilai Modulus Elastisitas (Modulus Young)
Contoh :
Perhitungan untuk sampel sintesis IPN antara Poliuretan dan Karet Alam SIR-10
dengan penambahan Bentonit pada perbandingan 66:34.
Sampel spesimen uji mempunyai :
Tegangan (σ) = 0,0279 Mpa
Regangan (ε) = 9,016
Maka nilai Modulus Elastisitas diperoleh :
Modulus Elastisitas (E) =
σ
ε
=
0,0279 εpa
= 0.0031 Mpa
9,016
Perhitungan yang sama juga dilakukan untuk setiap sampel hasil pengujian tarik yang
lain.
Lampiran 7 Perhitungan Persen Pengikat Silang Metode Sokletasi
Contoh :
Perhitungan untuk sampel sintesis IPN antara Poliuretan dan Karet Alam SIR-10
dengan penambahan Bentonit pada perbandingan 66:34.
Sampel specimen uji mempunyai
Berat sebelum disokletasi (Wo)
= 0,087 gram
Berat Sesudah disokletasi (We)
= 0,080 gram
Maka persen Ikat Silang diperoleh :
Persen Ikat Silang =
o
x 100 % =
0,80 gram
x 100 % = 91,95 %
0,87 gram
Perhitungan yang sama juga dilakukan untuk setiap sampel hasil pengujian sokletasi
yang lain.
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 8 Perhitungan Persen Ikat Silang Metode Solvent Swelling
Contoh :
Perhitungan untuk sampel sintesis IPN antara Poliuretan dan Karet Alam SIR-10
dengan penambahan Bentonit pada perbandingan 66:34.
Sampel specimen uji mempunyai
Berat sebelum disokletasi (Wo)
= 2,57 gram
Berat Sesudah disokletasi (We)
= 20,86 gram
Maka persen Ikat Silang diperoleh :
Persen Ikat Silang =
-1
o
x 100 % =
gram
gram
-1
x 100 % = 711,6 %
Perhitungan yang sama juga dilakukan untuk setiap sampel hasil pengujian sokletasi
yang lain.
Lampiran 9 Analisa Sifat Mekanik IPN antara Karet Alam SIR-10 dan
Poliuretan
Telah dilakukan pengujian sifat mekanik terhadap semua jenis sampel dalam
penelitian ini, dan diperoleh hasil rata-rata. Pengujian sifat mekanik dilakukan pada
Torsces Elektronik Sistem (Universal System Mechine). Hasil pengujian didapatkan
pengukuran harga Load (Kgf) dan Stroke (mm).
Tabel 1 Hasil Pengujian Sifat Mekanik IPN antara Karet Alam SIR-10 dan
Poliuretan
Komposisi IPN
Stress (x 10-3)
Strain
Modulus
NR:PU (phr)
(Mpa)
(%)
Elastisitas (x10-3)
(Mpa)
100 : 0
12,56
65,13
19,29
90 : 10
22,22
82,02
27,09
80 : 20
23,11
96,21
24,02
70 : 30
15,71
86,84
18,09
60 : 40
10,68
37,24
28,68
Universitas Sumatera Utara
50 : 50
0
12,70
0
40 : 60
0
6,18
0
30 : 70
0
5,77
0
20 : 80
-
-
-
10 : 90
-
-
-
0 : 100
49,25
5,53
890,60
Lampiran 10 Karakterisasi Persentase Ikat Silang IPN antara Poliuretan dan
Karet Alam SIR-10
Analisa persentase ikat silang dalam karet dapat ditentukan setelah sokletasi dengan
xylena mendidih selama 8 jam. Setelah sampel dididihkan lalu dikeringkan pada suhu
80oC selama 30 menit dan ditimbang, maka dapatlah persentase ikat silang setiap
campuran komposit yang masih utuh tidak hancur pada saat dilakukan uji mekanik
yang ditunjuk pada tabel 4.6.
Tabel 2 Persentase Ikat Silang IPN antara Poliuretan dan Karet Alam SIR-10
Komposisi NR-PU
Berat Awal
Berat Akhir
Persentase Ikat
(phr)
(gram)
(gram)
Silang (%)
100 : 0
1,39
1,29
92,81
90 : 10
0,87
0,80
91,95
80 : 20
1,25
1,21
96,80
70 : 30
1,25
1,18
94,40
60 : 40
1,23
1,15
93,50
0 : 100
0,73
0,68
93,15
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 11 Hasil Pengujian Sifat Termal NR-PU:Bentonit (66 : 34) dengan
Menggunakan DSC
Lampiran 12 Hasil Pengujian Sifat Termal NR-PU:Bentonit (74 : 26) dengan
Menggunakan DSC
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 13 Hasil Pengujian Sifat Termal NR-PU:Bentonit (82 : 18) dengan
Menggunakan DSC
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 1 Bahan-bahan Penelitian
-
-
Poliol (Polipropilen Glikol)
- Toluen Diisosianat
-
Bentonit
- Karet
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 2 Peralatan Penelitian
-
Cetakan Komposit IPN
- Internal Mixer
-
-
Hot Press
- Alat Uji Tarik Torsee
Universitas Sumatera Utara
-
Alat Uji Termal DSC
- Alat Sokletasi
(Differential Scanning Calorimeter)
Lampiran 3 Hasil Beberapa Spesimen Komposit IPN
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 4 Perhitungan Nilai Stress (Tegangan)
Contoh:
Perhitungan untuk sampel sintesis IPN antara Poliuretan dan Karet Alam SIR-10
dengan penambahan Bentonit pada perbandingan 66:34.
Sampel spesimen uji mempunyai :
Tebal
= 2,92 mm
Lebar
= 6,00 mm
Load max
= 0,05 mm
Maka nilai tegangan diperoleh :
Tegangan ( ) =
εa δoad
εa δoad
=
=
o
Tebal δebar
0.05 Kgf
2,92 mm 6,00 mm
= 0.00285
Kgf/mm2
Tegangan ( ) = 0.00285 Kgf/mm2 x 9,8 = 0.0279 Mpa
Perhitungan yang sama juga dilakukan untuk setiap sampel hasil pengujian tarik yang
lain.
Lampiran 5 Perhitungan Nilai Strain (Regangan)
Contoh :
Perhitungan untuk sampel sintesis IPN antara Poliuretan dan Karet Alam SIR-10
dengan penambahan Bentonit pada perbandingan 66:34.
Sampel specimen uji mempunyai
∆l = 649,128 mm
lo = 72 mm
maka nilai regangan diperoleh :
Regangan ( ) =
649,128 mm
l
=
= 9.016 x 100 % = 901,6 %
72 mm
lo
Perhitungan yang sama juga dilakukan untuk setiap sampel hasil pengujian tarik yang
lain.
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 6 Perhitungan Nilai Modulus Elastisitas (Modulus Young)
Contoh :
Perhitungan untuk sampel sintesis IPN antara Poliuretan dan Karet Alam SIR-10
dengan penambahan Bentonit pada perbandingan 66:34.
Sampel spesimen uji mempunyai :
Tegangan (σ) = 0,0279 Mpa
Regangan (ε) = 9,016
Maka nilai Modulus Elastisitas diperoleh :
Modulus Elastisitas (E) =
σ
ε
=
0,0279 εpa
= 0.0031 Mpa
9,016
Perhitungan yang sama juga dilakukan untuk setiap sampel hasil pengujian tarik yang
lain.
Lampiran 7 Perhitungan Persen Pengikat Silang Metode Sokletasi
Contoh :
Perhitungan untuk sampel sintesis IPN antara Poliuretan dan Karet Alam SIR-10
dengan penambahan Bentonit pada perbandingan 66:34.
Sampel specimen uji mempunyai
Berat sebelum disokletasi (Wo)
= 0,087 gram
Berat Sesudah disokletasi (We)
= 0,080 gram
Maka persen Ikat Silang diperoleh :
Persen Ikat Silang =
o
x 100 % =
0,80 gram
x 100 % = 91,95 %
0,87 gram
Perhitungan yang sama juga dilakukan untuk setiap sampel hasil pengujian sokletasi
yang lain.
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 8 Perhitungan Persen Ikat Silang Metode Solvent Swelling
Contoh :
Perhitungan untuk sampel sintesis IPN antara Poliuretan dan Karet Alam SIR-10
dengan penambahan Bentonit pada perbandingan 66:34.
Sampel specimen uji mempunyai
Berat sebelum disokletasi (Wo)
= 2,57 gram
Berat Sesudah disokletasi (We)
= 20,86 gram
Maka persen Ikat Silang diperoleh :
Persen Ikat Silang =
-1
o
x 100 % =
gram
gram
-1
x 100 % = 711,6 %
Perhitungan yang sama juga dilakukan untuk setiap sampel hasil pengujian sokletasi
yang lain.
Lampiran 9 Analisa Sifat Mekanik IPN antara Karet Alam SIR-10 dan
Poliuretan
Telah dilakukan pengujian sifat mekanik terhadap semua jenis sampel dalam
penelitian ini, dan diperoleh hasil rata-rata. Pengujian sifat mekanik dilakukan pada
Torsces Elektronik Sistem (Universal System Mechine). Hasil pengujian didapatkan
pengukuran harga Load (Kgf) dan Stroke (mm).
Tabel 1 Hasil Pengujian Sifat Mekanik IPN antara Karet Alam SIR-10 dan
Poliuretan
Komposisi IPN
Stress (x 10-3)
Strain
Modulus
NR:PU (phr)
(Mpa)
(%)
Elastisitas (x10-3)
(Mpa)
100 : 0
12,56
65,13
19,29
90 : 10
22,22
82,02
27,09
80 : 20
23,11
96,21
24,02
70 : 30
15,71
86,84
18,09
60 : 40
10,68
37,24
28,68
Universitas Sumatera Utara
50 : 50
0
12,70
0
40 : 60
0
6,18
0
30 : 70
0
5,77
0
20 : 80
-
-
-
10 : 90
-
-
-
0 : 100
49,25
5,53
890,60
Lampiran 10 Karakterisasi Persentase Ikat Silang IPN antara Poliuretan dan
Karet Alam SIR-10
Analisa persentase ikat silang dalam karet dapat ditentukan setelah sokletasi dengan
xylena mendidih selama 8 jam. Setelah sampel dididihkan lalu dikeringkan pada suhu
80oC selama 30 menit dan ditimbang, maka dapatlah persentase ikat silang setiap
campuran komposit yang masih utuh tidak hancur pada saat dilakukan uji mekanik
yang ditunjuk pada tabel 4.6.
Tabel 2 Persentase Ikat Silang IPN antara Poliuretan dan Karet Alam SIR-10
Komposisi NR-PU
Berat Awal
Berat Akhir
Persentase Ikat
(phr)
(gram)
(gram)
Silang (%)
100 : 0
1,39
1,29
92,81
90 : 10
0,87
0,80
91,95
80 : 20
1,25
1,21
96,80
70 : 30
1,25
1,18
94,40
60 : 40
1,23
1,15
93,50
0 : 100
0,73
0,68
93,15
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 11 Hasil Pengujian Sifat Termal NR-PU:Bentonit (66 : 34) dengan
Menggunakan DSC
Lampiran 12 Hasil Pengujian Sifat Termal NR-PU:Bentonit (74 : 26) dengan
Menggunakan DSC
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 13 Hasil Pengujian Sifat Termal NR-PU:Bentonit (82 : 18) dengan
Menggunakan DSC
Universitas Sumatera Utara