Peranan Penambahan Nanopartikel Batu Kapur Terhadap Sifat Mekanis Dan Ketahanan Termal Komposit Polietilen Densitas Tinggi
PERANAN PENAMBAHAN NANO PARTIKEL BATU KAPUR
TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN KETAHANAN
TERMAL KOMPOSIT POLIETILEN
DENSITAS TINGGI
SKRIPSI
RICHARD SAMBERA KELIAT
100822031
`
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERANAN PENAMBAHAN NANO PARTIKEL BATU KAPUR
TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN KETAHANAN
TERMAL KOMPOSIT POLIETILEN
DENSITAS TINGGI
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
RICHARD SAMBERA KELIAT
100822031
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Peranan Penambahan Nanopartikel Batu Kapur
Terhadap Sifat Mekanis Dan Ketahanan Termal
Komposit Polietilen Densitas Tinggi
: Skripsi
: Richard Sambera Keliat
: 100822031
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
(FMIPA) Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Desember 2015
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Dr. Darwin Yunus Nasution, MS
NIP. 195508101981031006
Dr. Marpongahtun, M.Sc
NIP. 196111151988032002
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Rumondang Bulan, MS
NIP. 195408301985032001
PERNYATAAN
PERANAN PENAMBAHAN NANO PARTIKEL BATU KAPUR
TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN KETAHANAN
TERMAL KOMPOSIT POLIETILEN
DENSITAS TINGGI
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Desember 2015
Richard Sambera Keliat
100822031
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan Karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian dan penyusunan skripsi ini sebaik mungkin. Dalam kesempatan ini
penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
Kedua orang tua tercinta, Ayahanda R.W. Keliat dan Ibunda Syarifah Br.
Sembiring atas segala doa, dukungan, kasih sayang dan cintanya yang tiada henti
memberikan perhatian kepada penulis. Kepada saudara-saudara tersayang Serlina
Ferawati Keliat dan Esra Yansen Keliat yang telah member doa, perhatian dan
dukungan kepada penulis. Dr. Mapongahtun, M.Sc. selaku dosen pembimbing 1
dan Dr. Darwin Yunus Nst. MS. selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak
memberikan pengarahan, bimbingan, masukan dan saran hingga terselesaikannya
skripsi ini. Dr. Rumondang Bulan Nst. MS dan Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku
Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU yang telah mensyahkan
skripsi ini. Seluruh staf dan dosen KIMIA FMIPA USU yang telah membimbing
penulis, staf Kimia Fisika dan Kimia Polimer, Bang Edi yang telah membantu
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Rusdalia Ningsi, Adila Pratiwi, Lisik
Wahyuni, Parni, Reni Juliani Hsb, Tri Syahputra, Dian Ashari Pasaribu, Indra
Nugraha, Priyasin, Hardian, Mardariana, Mirawati Harahap, abangda Awalludin
Nainggolan serta teman-teman setambuk 2010 lainnya atas perhatian dan
dukungannya selama ini. Serta sahabat-sahabat terbaik khususnya Endang
Timanta, Joshua Surbakti, Mala Fatimah, Ridho Hurairah yang selalu memberikan
dukungan dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Hanya Allah SWT yang dapat membalas semua kebaikan yang telah
diberikan kepada penulis. Semoga Allah SWT selalu memberikan berkah yang
berlipat ganda untuk kita semua, amin ya Rabbalalamin.
Penulis
PERANAN PENAMBAHAN NANO PARTIKEL BATU KAPUR
TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN KETAHANAN
TERMAL KOMPOSIT POLIETILEN
DENSITAS TINGGI
ABSTRAK
Peranan penambahan partikel nano batu kapur terhadap sifat mekanik dan
ketahanan termal komposit polietilen densitas tinggi telah dilakukan. Nano batu
kapur berasal dari batu kapur Sidikalang yang dihaluskan menggunakan Ball
milling dimana ukuran partikel diuji dengan menggunakan XRD dan diperoleh
sebesar 5,1837 nm. Kemudian nano batu kapur digunakan sebagai bahan pengisi
pada komposit polietilen densitas tinggi dengan menggunakan zat kompatibilitas
Maleat Anhidrat (MA). Sifat mekanik komposit HDPE-g-MA dengan nano batu
kapur dilihat dari kekuatan tarik optimum yang terdapat pada komposisi 97% : 3%
(b/b) sebesar 33,59 MPa dan ketahanan termal dengan menggunakan DSC dimana
ketahanan termal yang dimiliki komposit HDPE-g-MA semakin meningkat
dengan adanya nano batu kapur serta pencampuran antara HDPE-g-MA dengan
nano batu kapur yang dilihat dengan SEM sangat baik dengan ukuran partikel
nano batu kapur yang sangat kecil.
Kata Kunci : HDPE, HDPE-g-MA, XRD
ROLE OF ADDITION OF NANO PARTICLE LIME STONE ON
MECHANICAL PROPERTIES AND RESILIENCE
THERMAL OF POLYETHYLENE HIGH
DENSITY COMPOSITES
ABSTRACT
The role of nano particles of limestone addition on mechanical properties and
thermal resistance of high density polyethylene composites have been done. Nano
limestone derived from crushed limestone Sidikalang use Ball milling particle size
was tested by using XRD and obtained by 5.1837 nm. Then nano limestone is
used as a filler in high density polyethylene composites using compatibility
Maleic Anhydrous (MA). The mechanical properties of composite HDPE-g-MA
with nano limestone viewed from the optimum tensile strength contained in the
composition of 97%: 3% (w / w) of 33.59 MPa and thermal resistance by using
DSC which thermal resistance owned HDPE-g-MA composite increased by the
presence of nano limestone and mixing between the HDPE-g-MA with nano
limestone viewed with SEM very well with the size of the nano-particles are very
small limestone.
Keywords : HDPE, HDPE-g-MA, XRD
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
i
Pernyataan
ii
Penghargaan
iii
Abstrak
iv
Abstract
v
Daftar Isi
vi
Daftar Tabel
ix
Daftar Gambar
x
Daftar Lampiran
xi
Daftar singkatan
xii
Bab 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Perumusan Masalah
3
1.3 Pembatasan Masalah
3
1.4 Tujuan Penelitian
3
1.5 Manfaat Penelitian
4
1.6 Metodologi Penelitian
4
1.7 Lokasi Penelitian
5
Bab 2. Tinjuan Pustaka
2.1 Batu kapur
6
2.2 Bahan Pengisi
7
2.3 kegunaan Dari Kalsium Karbonat Di Dalam
Termoplastik
8
2.4 Plastik
2.5 Polietilen
2.5.1 Sifat-sifat HDPE
9
10
11
2.6 Maleat Anhidrat
11
2.7 Grafting Maleat Anhidrat Pada Polietilen
12
2.8 Benzoil Peroksida
15
2.9 Komposit
15
2.9.1 Nanokomposit
16
2.10 Pembuatan Komposit Polimer
16
2.11 Kompatibilitas Bahan polimer
17
2.12 Karakterisasi Polimer
17
2.12.1 Fourier Transform Infared Spectroscopy
18
2.12.2 Uji Kekuatan Tarik
20
2.12.3 Differensial Scanning Calorimetry
21
2.12.4 Thermogravimetri Analysis
23
2.12.5 Scanning Electron Microscopy
23
Bab.3 Metodologi Penelitian
3.1 Alat –alat Dan Bahan-bahan Penelitian
25
3.1.1 Alat-alat Penelitian
25
3.1.2 Bahan-bahan Penelitian
26
3.2 Prosedur Penelitian
26
3.2.1 Pernyiapan Serbuk Batu Kapur
26
3.2.2 Pembuatan Nano partikel Batu Kapur
Menggunakan Alat Planetary Ball Mills
26
3.2.3 Menghitung Besarnya Ukuran Nano partikel Dari
Hasil X-Ray Diffraction
27
3.2.4 Proses Grafting Maleat Anhidrat ke dalam High
Density Polyethylene
27
3.2.5 Pemurnian HDPE-g-MA
27
3.2.6 Menghitung Derajat Grafting
27
3.2.7 Uji Spektroskopi FTIR
28
3.2.8 Proses Pembuatan Komposit
28
3.2.9 Uji Tarik Dan Kemuluran
29
3.2.10 Analisa Sifat Termal Dengan Uji Differensial
Scanning Calorimetry dan Thermogravimetri
Analysis
29
3.2.11 Analisa Scanning Electron Microscopy
30
3.3 Bagan Penelitian
31
3.3.1 Preparasi Batu Kapur
31
3.3.2 Proses Grafting HDPE Dengan Maleat Anhidrat
32
3.3.3 Proses Pemurnian HDPE-g-MA
32
3.3.4 Pembuatan Komposit HDPE-g-MA Dan Nano batu
Kapur
33
Bab 4. Hasil Dan Pembahasan
4.1 Karakterisasi Nano batu Kapur
34
4.2 Karakterisasi HDPE-g-MA
37
4.3 Karakterisasi Komposit
39
4.3.1 Karakterisasi Sifat Mekanik
39
4.3.2 Karakterisasi Sifat Termal
42
4.3.3 Analisa Sifat Morfologi Dengan Uji Scanning
Elektron Microscopy
45
Bab 5. Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan
47
5.2 Saran
47
Daftar Pustaka
48
Lampiran
52
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
Tabel
2.1
Komposisi Kimia Batu Kapur Hasil Pengujian Dengan
XRF (X-ray Flourescence)
2.2
Plastik-plastik Komoditi
10
2.3
Kekuatan Tarik, Tekan Dan Lentur Bahan Polimer
21
4.1
Nilai Sudut 2θdari CaO
35
4.2
Hasil XRD Pengukuran Ukuran Partikel Pada Batu Kapur
36
4.3
Hasil Analisa FTIR HDPE, MA Dan HDPE-g-MA
38
4.4
Hasil Uji Tarik Dan Kemuluran
40
4.5
Hasil Analisa DSC Dan Komposit HDPE-g-MA + NBK
43
4.6
Hasil Analisa TGA Dari Komposit HDPE-g-MA + NBK ;
HDPE
44
7
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
Judul
Halaman
2.1
Struktur Etilen Dan Polietilen
10
2.2
Struktur Maleat Anhidrida
12
2.3
Mekanisme Reaksi Grafting Polietilena
14
2.4
Penguraian Benzoil Peroksida
15
2.5
Pengukuran Absorbansi Dan Transmitasi Dan Spektrum
IR
19
2.6
Kurva Tegangan Regangan Bahan Polimer
21
2.7
Pola umum Kurva DSC
22
3.1
Spesimen Uji Berdasarkan ASTM D638
29
4.1
Komposisi Batu Kapur
34
4.2
Difraktogram Batu Kapur Asal Pegunungan Sidikalang,
Dairi, Sumatera Utara
35
4.3
Spektrum FTIR -) Maleat Anhidrat; -) High Density
Polyethylene; -) HDPE-g-MA
37
4.4
Grafik Kekuatan Tarik Dari Campuran HDPE-g-MA +
NBK
41
4.5
Grafik Kemuluran (%) Dari Campuran HDPE-g-MA +
NBK
42
4.6
Kurva DSC -) HDPE; -) HDPE-g-MA + NBK 3%
43
4.7
Kurva TGA HDPE-g-MA + NBK; HDPE
44
4.8
Hasil Foto SEM a) HDPE murni b) HDPE-g-MA + NBK
45
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
Lampiran
A.1
Hasil Analisa XRD Batu Kapur
53
A.2
Kurva DSC HDPE
56
A.3
Kurva DSC HDPE-g-MA + NBK 3%
57
A.4
Termogram HDPE Murni
58
A.5
Termogram Komposit HDPE-g-MA + NBK 3%
58
A.6
HAsil UJi Tarik HDPE Murni
59
A.7
HAsil UJi Tarik HDPE-g-MA + NBK 1%
59
A.8
HAsil UJi Tarik HDPE-g-MA + NBK 3%
60
A.9
HAsil UJi Tarik HDPE-g-MA + NBK 5%
60
A.10
HAsil UJi Tarik HDPE-g-MA + NBK 7%
61
A.11
HAsil UJi Tarik HDPE-g-MA + NBK 9%
61
A.12
Spektrum FTIR HDPE
62
A.13
Spektrum FTIR Maleat Anhidrida
62
A.14
Spektrum FTIR HDPE-g-MA
63
B.1
Perhitungan Persentase Derajat Grafting Maleat
Anhidrida
64
B.2
Perhitungan Kekuatan Tarik
65
B.3
Perhitungan Kemuluran
66
B.4
Perhitungan Ukuran Partikel Nano Batu Kapur
67
DAFTAR SINGKATAN
PE
BPO
MA
FTIR
SEM
DSC
nm
ASTM
NBK
SBR
TMA
MPa
HDPE
LDPE
PS
PP
XRD
XRF
PE-g-MA
= Polietilena
= Benzoil Peroksida
= Maleat Anhidrida
= Fourier Transform Infrared
= Scanning Electron Microscopy
= Differential Scanning Calorimeter
= nanometer
= American Society for Testing and Materials
= Nano batu kapur
= Styrene Butadiene Rubber
= Thermo mechanic Analysis
= Mega Pascal
= High Density Polyethylene
= Low Density Polietilena
= Polistirena
= Polipropilena
= X Ray Diffraction
= X Ray Flourescence
= polietilen tergrafting maleat anhidrida
TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN KETAHANAN
TERMAL KOMPOSIT POLIETILEN
DENSITAS TINGGI
SKRIPSI
RICHARD SAMBERA KELIAT
100822031
`
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERANAN PENAMBAHAN NANO PARTIKEL BATU KAPUR
TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN KETAHANAN
TERMAL KOMPOSIT POLIETILEN
DENSITAS TINGGI
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
RICHARD SAMBERA KELIAT
100822031
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Peranan Penambahan Nanopartikel Batu Kapur
Terhadap Sifat Mekanis Dan Ketahanan Termal
Komposit Polietilen Densitas Tinggi
: Skripsi
: Richard Sambera Keliat
: 100822031
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
(FMIPA) Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Desember 2015
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Dr. Darwin Yunus Nasution, MS
NIP. 195508101981031006
Dr. Marpongahtun, M.Sc
NIP. 196111151988032002
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Rumondang Bulan, MS
NIP. 195408301985032001
PERNYATAAN
PERANAN PENAMBAHAN NANO PARTIKEL BATU KAPUR
TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN KETAHANAN
TERMAL KOMPOSIT POLIETILEN
DENSITAS TINGGI
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Desember 2015
Richard Sambera Keliat
100822031
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan Karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian dan penyusunan skripsi ini sebaik mungkin. Dalam kesempatan ini
penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
Kedua orang tua tercinta, Ayahanda R.W. Keliat dan Ibunda Syarifah Br.
Sembiring atas segala doa, dukungan, kasih sayang dan cintanya yang tiada henti
memberikan perhatian kepada penulis. Kepada saudara-saudara tersayang Serlina
Ferawati Keliat dan Esra Yansen Keliat yang telah member doa, perhatian dan
dukungan kepada penulis. Dr. Mapongahtun, M.Sc. selaku dosen pembimbing 1
dan Dr. Darwin Yunus Nst. MS. selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak
memberikan pengarahan, bimbingan, masukan dan saran hingga terselesaikannya
skripsi ini. Dr. Rumondang Bulan Nst. MS dan Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku
Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU yang telah mensyahkan
skripsi ini. Seluruh staf dan dosen KIMIA FMIPA USU yang telah membimbing
penulis, staf Kimia Fisika dan Kimia Polimer, Bang Edi yang telah membantu
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Rusdalia Ningsi, Adila Pratiwi, Lisik
Wahyuni, Parni, Reni Juliani Hsb, Tri Syahputra, Dian Ashari Pasaribu, Indra
Nugraha, Priyasin, Hardian, Mardariana, Mirawati Harahap, abangda Awalludin
Nainggolan serta teman-teman setambuk 2010 lainnya atas perhatian dan
dukungannya selama ini. Serta sahabat-sahabat terbaik khususnya Endang
Timanta, Joshua Surbakti, Mala Fatimah, Ridho Hurairah yang selalu memberikan
dukungan dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Hanya Allah SWT yang dapat membalas semua kebaikan yang telah
diberikan kepada penulis. Semoga Allah SWT selalu memberikan berkah yang
berlipat ganda untuk kita semua, amin ya Rabbalalamin.
Penulis
PERANAN PENAMBAHAN NANO PARTIKEL BATU KAPUR
TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN KETAHANAN
TERMAL KOMPOSIT POLIETILEN
DENSITAS TINGGI
ABSTRAK
Peranan penambahan partikel nano batu kapur terhadap sifat mekanik dan
ketahanan termal komposit polietilen densitas tinggi telah dilakukan. Nano batu
kapur berasal dari batu kapur Sidikalang yang dihaluskan menggunakan Ball
milling dimana ukuran partikel diuji dengan menggunakan XRD dan diperoleh
sebesar 5,1837 nm. Kemudian nano batu kapur digunakan sebagai bahan pengisi
pada komposit polietilen densitas tinggi dengan menggunakan zat kompatibilitas
Maleat Anhidrat (MA). Sifat mekanik komposit HDPE-g-MA dengan nano batu
kapur dilihat dari kekuatan tarik optimum yang terdapat pada komposisi 97% : 3%
(b/b) sebesar 33,59 MPa dan ketahanan termal dengan menggunakan DSC dimana
ketahanan termal yang dimiliki komposit HDPE-g-MA semakin meningkat
dengan adanya nano batu kapur serta pencampuran antara HDPE-g-MA dengan
nano batu kapur yang dilihat dengan SEM sangat baik dengan ukuran partikel
nano batu kapur yang sangat kecil.
Kata Kunci : HDPE, HDPE-g-MA, XRD
ROLE OF ADDITION OF NANO PARTICLE LIME STONE ON
MECHANICAL PROPERTIES AND RESILIENCE
THERMAL OF POLYETHYLENE HIGH
DENSITY COMPOSITES
ABSTRACT
The role of nano particles of limestone addition on mechanical properties and
thermal resistance of high density polyethylene composites have been done. Nano
limestone derived from crushed limestone Sidikalang use Ball milling particle size
was tested by using XRD and obtained by 5.1837 nm. Then nano limestone is
used as a filler in high density polyethylene composites using compatibility
Maleic Anhydrous (MA). The mechanical properties of composite HDPE-g-MA
with nano limestone viewed from the optimum tensile strength contained in the
composition of 97%: 3% (w / w) of 33.59 MPa and thermal resistance by using
DSC which thermal resistance owned HDPE-g-MA composite increased by the
presence of nano limestone and mixing between the HDPE-g-MA with nano
limestone viewed with SEM very well with the size of the nano-particles are very
small limestone.
Keywords : HDPE, HDPE-g-MA, XRD
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
i
Pernyataan
ii
Penghargaan
iii
Abstrak
iv
Abstract
v
Daftar Isi
vi
Daftar Tabel
ix
Daftar Gambar
x
Daftar Lampiran
xi
Daftar singkatan
xii
Bab 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Perumusan Masalah
3
1.3 Pembatasan Masalah
3
1.4 Tujuan Penelitian
3
1.5 Manfaat Penelitian
4
1.6 Metodologi Penelitian
4
1.7 Lokasi Penelitian
5
Bab 2. Tinjuan Pustaka
2.1 Batu kapur
6
2.2 Bahan Pengisi
7
2.3 kegunaan Dari Kalsium Karbonat Di Dalam
Termoplastik
8
2.4 Plastik
2.5 Polietilen
2.5.1 Sifat-sifat HDPE
9
10
11
2.6 Maleat Anhidrat
11
2.7 Grafting Maleat Anhidrat Pada Polietilen
12
2.8 Benzoil Peroksida
15
2.9 Komposit
15
2.9.1 Nanokomposit
16
2.10 Pembuatan Komposit Polimer
16
2.11 Kompatibilitas Bahan polimer
17
2.12 Karakterisasi Polimer
17
2.12.1 Fourier Transform Infared Spectroscopy
18
2.12.2 Uji Kekuatan Tarik
20
2.12.3 Differensial Scanning Calorimetry
21
2.12.4 Thermogravimetri Analysis
23
2.12.5 Scanning Electron Microscopy
23
Bab.3 Metodologi Penelitian
3.1 Alat –alat Dan Bahan-bahan Penelitian
25
3.1.1 Alat-alat Penelitian
25
3.1.2 Bahan-bahan Penelitian
26
3.2 Prosedur Penelitian
26
3.2.1 Pernyiapan Serbuk Batu Kapur
26
3.2.2 Pembuatan Nano partikel Batu Kapur
Menggunakan Alat Planetary Ball Mills
26
3.2.3 Menghitung Besarnya Ukuran Nano partikel Dari
Hasil X-Ray Diffraction
27
3.2.4 Proses Grafting Maleat Anhidrat ke dalam High
Density Polyethylene
27
3.2.5 Pemurnian HDPE-g-MA
27
3.2.6 Menghitung Derajat Grafting
27
3.2.7 Uji Spektroskopi FTIR
28
3.2.8 Proses Pembuatan Komposit
28
3.2.9 Uji Tarik Dan Kemuluran
29
3.2.10 Analisa Sifat Termal Dengan Uji Differensial
Scanning Calorimetry dan Thermogravimetri
Analysis
29
3.2.11 Analisa Scanning Electron Microscopy
30
3.3 Bagan Penelitian
31
3.3.1 Preparasi Batu Kapur
31
3.3.2 Proses Grafting HDPE Dengan Maleat Anhidrat
32
3.3.3 Proses Pemurnian HDPE-g-MA
32
3.3.4 Pembuatan Komposit HDPE-g-MA Dan Nano batu
Kapur
33
Bab 4. Hasil Dan Pembahasan
4.1 Karakterisasi Nano batu Kapur
34
4.2 Karakterisasi HDPE-g-MA
37
4.3 Karakterisasi Komposit
39
4.3.1 Karakterisasi Sifat Mekanik
39
4.3.2 Karakterisasi Sifat Termal
42
4.3.3 Analisa Sifat Morfologi Dengan Uji Scanning
Elektron Microscopy
45
Bab 5. Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan
47
5.2 Saran
47
Daftar Pustaka
48
Lampiran
52
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
Tabel
2.1
Komposisi Kimia Batu Kapur Hasil Pengujian Dengan
XRF (X-ray Flourescence)
2.2
Plastik-plastik Komoditi
10
2.3
Kekuatan Tarik, Tekan Dan Lentur Bahan Polimer
21
4.1
Nilai Sudut 2θdari CaO
35
4.2
Hasil XRD Pengukuran Ukuran Partikel Pada Batu Kapur
36
4.3
Hasil Analisa FTIR HDPE, MA Dan HDPE-g-MA
38
4.4
Hasil Uji Tarik Dan Kemuluran
40
4.5
Hasil Analisa DSC Dan Komposit HDPE-g-MA + NBK
43
4.6
Hasil Analisa TGA Dari Komposit HDPE-g-MA + NBK ;
HDPE
44
7
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
Judul
Halaman
2.1
Struktur Etilen Dan Polietilen
10
2.2
Struktur Maleat Anhidrida
12
2.3
Mekanisme Reaksi Grafting Polietilena
14
2.4
Penguraian Benzoil Peroksida
15
2.5
Pengukuran Absorbansi Dan Transmitasi Dan Spektrum
IR
19
2.6
Kurva Tegangan Regangan Bahan Polimer
21
2.7
Pola umum Kurva DSC
22
3.1
Spesimen Uji Berdasarkan ASTM D638
29
4.1
Komposisi Batu Kapur
34
4.2
Difraktogram Batu Kapur Asal Pegunungan Sidikalang,
Dairi, Sumatera Utara
35
4.3
Spektrum FTIR -) Maleat Anhidrat; -) High Density
Polyethylene; -) HDPE-g-MA
37
4.4
Grafik Kekuatan Tarik Dari Campuran HDPE-g-MA +
NBK
41
4.5
Grafik Kemuluran (%) Dari Campuran HDPE-g-MA +
NBK
42
4.6
Kurva DSC -) HDPE; -) HDPE-g-MA + NBK 3%
43
4.7
Kurva TGA HDPE-g-MA + NBK; HDPE
44
4.8
Hasil Foto SEM a) HDPE murni b) HDPE-g-MA + NBK
45
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
Lampiran
A.1
Hasil Analisa XRD Batu Kapur
53
A.2
Kurva DSC HDPE
56
A.3
Kurva DSC HDPE-g-MA + NBK 3%
57
A.4
Termogram HDPE Murni
58
A.5
Termogram Komposit HDPE-g-MA + NBK 3%
58
A.6
HAsil UJi Tarik HDPE Murni
59
A.7
HAsil UJi Tarik HDPE-g-MA + NBK 1%
59
A.8
HAsil UJi Tarik HDPE-g-MA + NBK 3%
60
A.9
HAsil UJi Tarik HDPE-g-MA + NBK 5%
60
A.10
HAsil UJi Tarik HDPE-g-MA + NBK 7%
61
A.11
HAsil UJi Tarik HDPE-g-MA + NBK 9%
61
A.12
Spektrum FTIR HDPE
62
A.13
Spektrum FTIR Maleat Anhidrida
62
A.14
Spektrum FTIR HDPE-g-MA
63
B.1
Perhitungan Persentase Derajat Grafting Maleat
Anhidrida
64
B.2
Perhitungan Kekuatan Tarik
65
B.3
Perhitungan Kemuluran
66
B.4
Perhitungan Ukuran Partikel Nano Batu Kapur
67
DAFTAR SINGKATAN
PE
BPO
MA
FTIR
SEM
DSC
nm
ASTM
NBK
SBR
TMA
MPa
HDPE
LDPE
PS
PP
XRD
XRF
PE-g-MA
= Polietilena
= Benzoil Peroksida
= Maleat Anhidrida
= Fourier Transform Infrared
= Scanning Electron Microscopy
= Differential Scanning Calorimeter
= nanometer
= American Society for Testing and Materials
= Nano batu kapur
= Styrene Butadiene Rubber
= Thermo mechanic Analysis
= Mega Pascal
= High Density Polyethylene
= Low Density Polietilena
= Polistirena
= Polipropilena
= X Ray Diffraction
= X Ray Flourescence
= polietilen tergrafting maleat anhidrida