Analisis dan Karakterisasi Pembuatan Nanokomposit Karet Alam/Bentonit dengan Glysidil Metacrilate

SlMPOSIUM FlSlKA NASJONAL 2014 (SFN XXVII), 16-17 Oktober 2014,/Jenpasar-BD/i

Analisis dan Karakterisasi Pembuatan Nanokomposit Karet Alam/Bentonit
dengan GlysidiJ Metacrilate
KUI"Dia

Sembiring l ), Riani Sari Sembirn~
)

• Fakultas Matemariks dan IImu Pengetahuan Alam, Universitas Sumstera Utars
email: kumia@usu.eo.id
2 Fakultas Matematika dan lImu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara
emsil : rianisarisembiring@gmail.com

Abstrak
Telah dilakukan penelitian tentang penyediaan nanokomposit karel alarn-g -GMNBentoni!. Karet alan.
yang telah dimastikasi digrafting dengan GMA yang diearnpur seeara terbuka dengan menggunakan two-roll
mill dengan nanopartikel bentonit pada berbagai variasi yai tu I , 3, 5, 7 dan 9 phr. Nanopartikel bentonit
diperoleh dengan metode sedimentasi sederhana dari tanah liat yang berasal dari Bener Meriah Kabupaten Aeeh
Gayo. Dengan menggun.kan PSA, rata-rata diameter bentonit adalah 184.5 nm. Dari hasi l Uj i tarik di peroleh
bahwa sirat mekanik karel yang terbaik diperoleh saat penarnbahan karet a1arn-bentonit pada karet alam (KAg-GMA) 5 pnr, bahkan jauh lebib baik dibandingkan dengan karet alam/arang akti f. Dari speetra FTIR pada

bilangan gelombang 1734,72 em-' yang menunjukkan gugus fu ngsi dari karbonil (C=O), terutama gugus
karbonil dari esther mengindikasikan bahwa GMA telah terikat secara kimia dengan karet alam. Dari uji
moprfologi dengan menggunakan SEM diperoleh bahwa nanopartikel bentonit terdispersi dengan baik pad a
marriks karet alam. Analisis spektra XRD menunjukkan bahwa telah telj.di pergeseran 20 menandakan bahw.
tedadi proses interkalasi pada permukaan bentoni!.
Kata kuno; : bentonit, GMA, interkalasi, karet alam, nanokomposit
Ab!ffracf
111t: Preparations of NR-g-Glv/A nanvcomposite have been done. The masticated NR which grafted with

GMA in open stage system by "sing a tHlo-roll mill were compounded 10 nanoJXlrlic:/e bentonite in a variety of
composition of 1.3, 5, 7,a"d 9 phr. The particles were obtained by a simple sedimel1lanlion method from clay
which is originally from neber Meriah Area, D isirici of Aceh Gayo. 71.e diameler average of the particles is
185.6 1/111. Tensile tesl results show Ihat Ihe best mechanical behaviollr was achieved by adding of 5 phr Of
bentonit into NR-g-GMA, even bel/er compare to NRiCB. FTIR spectra show that wave IIl1mber of 1734, 12cm .
indicating the lunctional group of carboni/that GMA incorporate chemically with NR Morphological images
show that the lIa1loparlicles of bentonite is well dispersion onto its matrix. The shift of 2 e shows that the
intercalation process was occurred.
Keywords: bentonite, CMA. nanocomposite, natllral nlbber

1.

PENDAUULUAN

menyesuaikannya dengan sifat bahan yang
akan digabungkan ke daJamnya, karet sering
diolah seperti dengan grafting. Grafting pada
pennukaan pada bahan polimer adalah
merupakan suatu variasi teknologi yang telah
diketahui sangat mempengaruhi kenaikan sifat
pennukaan dari suatu bahan polimer (Utracki
2(05) [8] . Metode mi sedang sangat
berkembang dan memiliki fungsi yang sangat
besar pada berbagai bidang misalnya pada
serat dan kaea yang akan mempengaruhi dari
stabilitasnya secara tennal (Taraehiwin 2005)
[7].
Cara lain yang sering dilakukan adalah
dengan penambahaan bahan peogisi dengan
maksud untuk menyiasati sifat-sifat a lami

Karel merupakan komoditi ekspor yang
mampu memberikan kontribusi eli dalam
upaya
peningkatan
devisa
Indonesia.
Perkebunan karel sebagian besar berada eli
wilayah Sumatera dan Kalimantan. Luas area
perkebunan karet pada tahun 2005 tereatat
meneapai lebih dari 3.2 j uta ha yang lersebar
di seluruh wilayah Indonesia.
Karet alam adalah salah satu bahan
penting yang digunakan seeara luas dalam
aplikasi teknik. Penggunaannya terutama
disebabkan oleh sifat kelembutan alaminya
dan kemudahannya untuk diproses.
Agar lebih bermanfaat dan untuk

I
395

d

SIMl'OSIUM FJ51KA NAS/ONAL 2014 (SFN XXVII), 16-1 7 Oklober 2014,Denpasar-Soli

yang tidak dikehendaki sehingga didapat suatu
produk seperti yang diinginkan. Jenis dan
jumJah bahan pengisi ditentukan terutama oleh
karakteristik produk yang diinginkan dan
kelenturannya.
Bahan
pengls,
adalah
campuran dari berbagai material tennasuk di
anlaranya arang h.itam (carbon black), bahan
mineral seperti kalsium karbonat, bentonit dan
Montmorillonit (MMT). Ada banyak jenis
tanah liat, tapi MMT mempunyai catalan
panjang sebagai bahan anorganik paling
peuting yang ditambahkan sebagai pengisi ke

dalam latex (gelah cair) alami (Dong dkk.,
2006, FroWlchi dkk., 2006) [2, 3].
Struktur MMT adalah Mx(A14x - xMgx)
Si,.020(OH).. MMT terdiri dari tiga unit
lapisan, yaitu dua unit lapisan tetrahedral
(mengandWlg ion silika) mengapit satu lapisan
oktahedral (mengandWlg ion besi dan
magnesium). Struktur utama MMT selalu
bermuatan negatif walaupun pada lapisan
oktahedral ada kelebihan muatan positif yang
akan dikompensasi oleh kekurangan muatan
positif pada lapisan tetrahedral (Alexandre dan
Dubois, 2000) [I]. Hal ini teIjadi karena
teIjadinya substitusi isomorftk ion-ion, yaitu
pada lapisan tetrahedral terjadi substitusi ion
Si4- oleh Al 3+, sedangkan pada lapisan
octahedral terjadi substitusi ion AI3+ oleh Mg2 '
dan Fez+. MMT yang juga sering dimasukkan
dalarn kelas phyllosilicate 2: I telah menarik
perhatian

sebagai
bahan
pengeras
nanokomposit bagi polimer karena sifat
anisorropisnya dan kemampuannya untuk
mengembang.

cetakan sampel berupa kubus ukuran sisi 5 em,
ultrasonic bath, seperangkat alat FT-lR,
Scanning Electron Microscopy (SEM).

c. Cara Kerja
1) Proses Prepsrasi Lempung Bentonit
Bentonit ditumbuk h.ingga halus dan
disaring dengan ayakan 250 mesh. Ditimbang
sebanyak 45 gram dan dirnasukkan ke dalam
u1trasonik bath yang telah diisi dengan 2 liter
akuades. Diberikan gelombang ultrasonic
selama 15 menit. Diambil endapalUlYa,
endapan ini dinamakan fraksi 1. Filtrat diaduk

sebanyak 3 kali didianJkan selarna 3 hari dan
diarnbil endapannya, endapannya dinamakan
dengan fraksi 2, selanjutnya fr.ltrat diaduk
sebanyak 3 kal i adukan, didianJkan selama 6
hari dan diambil endapannya, endapannya
dinamakan dengan fraksi 3. Filtratnya
diuapkan
sampa,
akuades
seluruhnya
menguap.
2) Pembuatan Nanopartikel Bentonit
Bentonit ditumbuk dengan alaI ballmilling kernudian dianalisis dengan Partikel
Size Analyzer (PSA) untuk membuktikan
bahwa bentonit telah berukuran nanometer.
3) Karakterisasi Bentonit
Karakterisasi
Bentonit
menggunakan
spektrofotometer FT-IR dan Spektrofotometer

XRD dan Partikel Size Analyzer (PSA).
4) Proses Pembuatan Nanokomposit KAg-GMA dengan Bentonit 5 Phr
a.

2. METODE PENELITIAN

a_ Bahan-babao
Bentonit yang berasal dari Bener Meriah,
Takengon; Karet Alam SIR 10; Benzoil
Peroksida (BPO) merck; Glysidil Metacrilat
merck; Xilena (p.a) merck; Metanol (p .• )
merck; Aseton (p.a) merck; Alkohol
Air
(Tekhnis); Acetone (p.s) merck;
demineral; Zinc Oxide (ZNO) p.a merck;
Sulfur (p.s) merck ; Asam Stearat (p.a) merck;
2- Merchaptobenzothiazol (Mbt) (p.a) merck.

b.
c.

d.

e.
f.
g.

b, Alat-alat
Alat yang dipergunakan berupa alat-alat
kaca laboratorium seperti alat-alat gelas,
ayakan 250 mesh, extrllder u1ir ganda, mixer,
hot plate stirrer, hot compressor, water bath,
neraca anaIitik, termometer, oven, desikator,

h.

396

Karet alam SIR 10 sebanyak 90 Phr dan
10 Phr KA-g-GMA digiling selama 5
menit dengan menggunakan two roll mill.

Ditambahkan 0.5 Phr Asam Stearat
digil ing 1 meni!.
Ditambahkan 6 Phr ZNO digiling I meni!.
Kemudian ditarnbahkan Nanobentonit
dengan variasi (0, I, 3, 5, 7, 9 Phr) digiling
selama I meni!.
Ditambahkan 0.5 Phr Mbt digil ing I menit
Ditambahkan 3.5 phr Sulfllr digiling I
menil.
Selanjutnya campuran dikompres dengan
menggunakan
hot pres menggunakan
mold deogan ketebalan I rum dan suhu
l43· C selarna 10 menit dan didinginkan
pada suhu kamar
Nanokomposit di uj i tarik. FTlR dan SEM

SlMPOSIU!vf FlSIKA NASIONAL 2014 ISFN XXVII), 16-1 7 Olaaber 2014,Denpasar-Boli

Tabcl I. Komposisi kimia Bentonit Bencr Mcnah

5) Karakterisasi Nanokom posit/Bentoni!
a) Analisis FTlR
Film hasil pencampuran dijepit pada
tempat sampel kemudian diletakkan pada a1at
ke arah sinar infra merah. Hasilnya akan
direkarn ke dalarn kertas berskala berupa aliran
kurva bilangan gelombang terhadap intensitas.

Scnyawa

SiO.,
AJ,O,
Fc,O,
CaO
MgO
Na, O
K, O

b) Uji Tarik
Film hasil spesimen dengan ketebalan 0,2
rom dipotong membentuk spesimen untuk
pengujian kemuluran (uji tarik).

8cntonit Bener Mcriah
54,43 - 76,35
10 18-23.Q2
1,25 -4, 12
0.04 - 0, 14
03 2 - 1,35
0, 12-1 ,39
0,04 - I 63

Warna bentonit alam untuk Kabupaten
Bener Meriab memiliki warna putih,
(Gam bar 2). Warna bentonit merupakan
salah satu cara 1I1ltuk membedakan antara
Na-bentonit dan Ca-bentonit, wama putih
hingga wama krelll menuujukkan ballwa
bentonit tersebut merupakan Na-bentonit,
sedangkan Ca-bentollit mempunyai warna
lIlulai dari warna abu-abu, bim, kuning,
merah hiDgga warna coldat. Perbedaan
dan jenis bentonit yaitu Ca-Bentonit atau
Na-bentonit dan warna ben toni! yang
terbentuk
disllatu
daerab
diduga
dipengaruhj oleh proses terbentuknya
bentonit itu sendin .
Pelllbentukan
endapan bentonit yang terdapat di Desa
Bener Meriall berupa lempung yang
terbentuk akibat proses pelapukan dari
rempab vulkanik yang dijumpai pada
satuan lempullg dari formasi Keutapang.

Gambar I. Spcsimcn Uii Kekuntan Tank Berdnsorknn
ASTM D - 638 -72 - Type IV

Kedua ujung spesimen dijepit pada alat
kemuluran kemudian dicatat perubaban
(mm)
berdasarkan
besar
panjang
kecepatan 50 mm/menit.
C) Uji Morfologi
SEM dilakukan
untuk
Analisis
mempelajari s.ifat morfologi dari film yang
dihasilkan . Hasil analisa SEM dapat kita
Lihat rollgga - rongga basil pellcampurall
karet alarn dengan MMT. Informasi dari
analisis ini akan mendapatkan gambaran
dari seberapa baik karet alam dengan
bentonit bercarnpur.
3.

Komposisi Bcrat (%)

b. Karakterisasi Bentonit denganFTIR
Hasil analisis FT[R untuk bentonit Bener
Meriah dapat dilihat pada Gambar 3, yang
memiliki karakteristik yang sarna dengan
bentonit lainnya Bilangan gelombang yang
muncul pada spektrum FTlR dari benton it
tersebut elapat dilihat pada Tabel 2. Bilangan
gel om bang tersebut sesuai dengan bilangan
gelombang yang ditemukan oleh Raharjo, dkk
(2011) terhadap benton it alam Ponorogo, yaitll
munculnya gugus AI-OH atau 8i-OH
stretching, OH stretching, OH bending, Si-O
stretching, AI-O, Si-O bending dan 8i-0-8i.

HASI!' DAN PEM.BAHASAN

a. Hasil Karakterisasi Bentonit
Untuk mengetahui infonnasi mengenai
bentonit,
telah
dilakukan
beberapa
karakterisasi
antara
lain
karakterisasi
kandungan kimia menggunakan
XRF,
karakterisas.i gugus fungsi menggunakan
FTIR, dan karakterisasi kand ungan mineral
yang ada dalarn bentonit menggunakan XRD.
Tabel I memperlihatkan komposisi kimia
bentonit. Bila dilihat dari komposisi Cao dan
Na,o, benton it Bener Meriah memiliki
Na,O yang
lebih
besar
kandungan
dibandingkan dengan kandlmgan CaO, ini
menjelaskan bahwa bentonit daerah tersebut
merupakan Na-Bentonit seperti yang telab
dijelaskan dalarn Puslitbang Tekmira (2005).

397

SIMPOSJUM FlSIKA HASIONAL 2014 (SFN XXVII). 16-17 Olaober 20N,Denpasar-&ti

Tabcl 2. Data Analisis .FTIR pnda Partikel Nanobeotonit

Berdasarkan
hasil
karakterisasi
menggunakan XRD seperti yang diperlibatkan
dalam Gambar di atas dan dalam Tabel I ,
menunjukkan bahwa benton it Bener Meriah
mengandung montmorillonit Puncak-puneak
khas dari bentonit tersebut (Tabel I) sesuai
seperti yang diungkapkan oleh Lumingkewas_
Di samping itu, bentonit tersebut juga
mengandung mineral lainnya diantaranya
mengandung kuarsa, tridimit, anorti t, dan
haloysit, ilit, fieldspar dan kalsit Bentonit
Bener Meriah merupakan Na-bentonit, Data
ini sebelumnya telah diungkapkan dalam
penelitian Zhirong, et.all (2011).

Nan.

Gugus li'ungsi

bcntooit

Rcgnngnn O-H dan gugus hidroksil
(AI-OH)

3614.6

Rcgnngan O-H dan H,O

3442.94

Regangan CH 2 asimetns

-

R",an~

CH, simetris
Tekukan O-H dan H20 dan N-H
lekukan
Tek-ukan CH
Si-D regangon
Si-O Damllel
Si-O-Si , ribrasi
AI-O-Si derorm .. i
Si-O-Si vibrasi

1633.71

1031.92
684.73
457.13
538_14
457.13

d. Basil karakte risasi m enggunakan SEM
Morfologi permukaan bentonit Aceh
Scanning
dikarakterisasi
menggunakan
Electron Microscopy (SEM) EDAX, Merck
Zeiss tipe EVO MA 10 dan gambarnya
dapat dilihat bentonit Bener Meriah (Gambar

PuSiaka: Madejova 2003, AIshnhanal (20 13)

Bilangan gelombang tersebut mlllleul
terganttmg kandllllgan mineral dalam bentonit
diantaranya montmorillonit.
Spektra
hasil anal isis
FflR dari
nanopartikel bentonit memberikan puneak
puneak spektrum serapan dengan bilangan
gelombang yang dapat dilihat pada TabeJ .2.
Dari spektrum yang dihasilkan, terlihat
spektrum dari _ Bentonit memiliki bilangan
gelombang 36 14,6 em-I, 3442,94 em-I,
1633,71 em-I, 1031,92 em-I, 103 1,92 em-I,
538,14 em-I dan 457,13 em-I . B ilangan
gelombang tersebut juga sesuai dengan
bilangan gelombang yang dijelaskan oleh
Lalikova (20 I I) terhadap montmorillonit,
yaitu muneulnya gugus OR (ikatan hidrogen),
OR oktahedral, tekukan O-H dari H 20 ,
rengangan Si-O-Si, Si-O-AI.

c. Hasil

karakterisasi
Difraksi Sina r-X

I

I

I

3).

Gambar 3. Folo SEM Bentonit Bener Mcriah

Foto
SEM
memperlibatkan
bahwa
bentonit tersebut memiliki pori-pori, tnl
ditunj ukkan dengan adanya titik-titik hitam
dipermukaan dan juga memperlihatkan
struktur bentonit yang berlapis. Struktur yang
karakteristik dari struktur
berlapis ml
montmorillonit dalarn bentonit Data ini juga
didukung oleh penelitian sebelumnya yang
dilakukan oleh Manohart_ Foto SEM di atas,
memperlihatkan
bahwa
untuk
bentonit
memiliki permukaan yang lebih merata,
merupakan Na-bentonit

menggun a kan

I

I

I

I

R .:T-i--;--tr-·

:-

-· I ~ -·1rf

•

I

._... ----:-1."

I
I

"

~.v"

; ·-

I

I

I

I

+______ .;-... _,. ___ _

1 ______ ______
1

.)

:

I

:

Data Basil pengujia n menggun aka n
Particle Sill! A llaiYlI!r (P SA)
J) Hasil Pengujia n terhadap Henton it
Bentonit ukurannya masih antara 50 - 100
1lO] selanjutnya diproses menjadi nanopartikel
dengan metoda pengendapan dan pengadukan
mengunakan ultrasonik dan pemanasan (Fisli,
e.

" I

I

'I

I·"

1

I

Gambflr 2. Spektrum XRD Bentonit Bencr Mcnah

398

SIMPOSJUM FfSJKA NASJONAL 2014 (SI'N XXVIf), 16-17 Oktober 2014. Denpasar-Bali

2007 dan 2009), Untuk: membuktikan sudah
terbentuknya partikel nano, salah satunya
adalah dengan menganalisis menggunakan alat
Particle Size Analyzer. Particle Size Analyzer
bertujuan untuk: mengetabui distribusi ukuran
suatu partikel. Alat ini menghasilkan data
persen dari distribusi intensitas, volume
distribusi dan number distribllSi.
Data hasil distribusi ukuran partikel
Bentonit yaitu ukuran rata-rata partik.el
Bentonit Bener Meriah (Gambar 4).

-

~-

·I

1- -I-- -·i

-j~_

1

~i-

Setelah dianalisis menggunakan Particle
Size Analyzer, didapatkan bahwa Bentonit
dapat membentuk: partikel llano dengan ukuran
rata-rata 185,6 nm. Semakin keeil ukllran
partikel akan didapatkan luas pennllkaan yang
lebill
besar,
diharapkal1 dengan
luas
pennukaan yang lebih besar, Bentonit ini
akan teIjadi penyebaran yang lebih baik
dibandingkan bila diaplikasikan dalam llkuran
mikro, Zanetti dkk, (200 1), Fatimah dkk,
(2006).

i

I

r.

Uji Viskosilas Mooney Karel Alam
Dari hasil penelitian, didapatkan data hasil
pengukuran viskositas mooney pada T abel 3
berikut:

~ -'".~I

_ ,ll

- - . J_ _ __ _

-..

I

I

, . 'ft"" - - -'

Gambar 4. Grafik Diameter Bentonit
Tubcl 3. Data Pengukuran Viskositas Knret AJ:un

Waktu

No

lllllJIi':::i

viskosiw I

viskositlU 2

,riskosit8! 3

Viskositas
Rata-rata

0
2
4
6
8
10

77
43
39
26
15
15

73
43
40
27
15
15

74
42
39
27
15
15

74.67
42.67
39.33
26.67
15 .00
15.00

ImC1lit

I
2
3
4
5
6

Berat
Molekul
(gr/mol)

1.374.607 16
6 12.76638
556.67702
321.9 1038
142.998,4 1
142.998.4 1

dari 0, 2, 4, 6, 8, dan 10 menit, menunjukkan
penurunan nilai viskositas. Konversi nilai
viskositas menjadi berat mol ekul mencapai
viskositas optimal pada waktu 8 meni!. J ika
waktu mastikasi ditambah lebih dari 8 men it,
sifat fisik karet akan berubah disebabkan karet
menjadi matang dan lengket. Dengan semakin
sedikitnya berat molekul karet alam, maka
akan semakin mudab rantai poliisoprena untuk
berikatan dengan baban kompol1 lain dalam
membentuk: komposit (Krishna, 2(09). Grafik
pengaruh waktu mastikasi terhadap viskositas
dan berat molekul karel alam dapat dilihat
pada Gambar 5.

Mastikasi bertujuan untuk memeeah berat
mol ekul karet alam.
Panjangnya rantai
poliisoprena karet akan menyebabkan sulitIlya
terjadi pelepasan rantai monomer sebagian
atau seluruhnya. Seeara keseluruban viskositas
akan semakin tinggi, akibatnya akan te.Ijadi
defonnasi yang kecil dan ballan tersebut
umllmnya memiliki elastisitas yang tinggi.
Sebaliknya jika rantal. poliisopren pendek
maka dengan sendirinya akan mudah teIjadi
pelepasan rantai monomer sebagian atau
sel uruhnya dan nilai viskositas menjadi
rendah. Nilai viskositas mooney yang
menurun menunjukkan semakin pendeknya
rantai dan berat molekul karet alam. Hal ini
dapat pula dibuktikan dengan semakin
melunak dan melekatnya karet pada stator
sewaktu proses pengujian viskositas mooney
dilakukan. Dalam penelitian ini, dengan
variasi waktu mastikasi yang dilakukan mula;

399

SLMPOSfUM FlSI KA NAs/ONAL 2014 (SFN XXVIJ). 16-I 7 Ok/aber 20 I 4. Denpasar-Ba/i

-

"'"

CAR""" "'-"'"

NON FlL1.ER
NRJ8POI'OMA , PHR
NR~"'l5_

........0

l:
i

..
~

600

.5

"

l

'"

S """N

.

Gombar 6. Grafik Kckuatan Tllrik (NIDI' ) dan

Vi5kOMiI&

nanokomposit KA-g -GMA

Gambar S. Pcngaruh waktu mastikasi tcrhadap
viskositas dan heral moJekuJ karct alam

Berdasarkan hasil perhitungan kekuatan
tank nanokomposit KA-g-GMA, variasi
perbanding antara (KA/GMA, BPO Bentonit
I, 3, 5, 7, 9 PHR) dan KA (KA-g-GMA) 5
PHR. KA (KA-g-GMA) 5 PHR memiliki sifat
mekanis paling maksimum yaitu 22.54849333
N/m'.

g. Karakterisasi Berdasarkan Analisis
Sifat Mekanik deogan Uji Tarik
Analisis kekuatan tank dan kemuluran dari
Nanokomposit KA-g-GMA variasi komposisi
massa yaitu :
Merupakan suatu faktor menentukan sifat
mekan.is bahan yang diinginkan. Hasil dari
pengujian ini adalah berupa kurva tegangan
versus regangan. Hasil pengujian ini diolab
kembali untuk mendapatkan nilai kekuatan
tank

h. Analisi. Gugus Fungsi dengan Uji FTfR
(Fourier
Tramform
Infrared
Spectroscopy)
Analisis dengan menggunakan spectrum
infra merah ini dilakukan untuk menentukan
perubaban gugus fungsi yang dialami oleh
nanokomposit KA-g-GMA yang dihasi lkan .
Terjadinya perubahan gugus fungsi yang
dialami
nanokomposit
KA-g-GMA
menandakan bahwa terjadinya interaksi kimia
antara Natural rubber
dengan pengist
nanobentonit. Analisa dengan spectrum infra
merah ini dilakukan dengan cara mengamati
frekuensi-frekuenis yang khas dari gugus
fungsi spektra FTIR sam pel. Hasil spektra
FTrR KA yang dihasilkan dapat dilihat pada
gambar 7.

Tabel 4. Hasil Perhitungan Kekuatan Tarik
Nanokomposit KA-g-GMA
No

Pcrbandingan (komposisi

KU31 Tllrik (at)

dAn massa)

(N/m' )

I

Carbon Black

3.813506667

2

Non Filler

10.97992222

3

KA I GMA, BPO I

8.733106667

4

BENTONlT I PHR

5.364522222

5

KA I GMA, BPO I

2.310844444

6

BENTONIT 3 PHR

5.092088888

7

KA I GMA. BPO I

5.092088888

8

BENTON IT 5 PHR

22.54849333

9

KA I GMA, BPO I

12.68381333

'.

•

~

..

"

BENTONIT 7 PHR

1,

KA I GMA, BPO I

.r

BENTONIT 9 PHR
KA I(KA-g-GMA)/
Gambar 7. Hasil spebra FT[R KA

BENTONIT 5 PHR
KA fBENTONIT ORGANO
PEG 5 PHR

400

SlMPOSIUM FlSlKA NASJONAL 2014 (SFN XXVII), 16-170ktober 2014,Denpasar-Bali

Hasil spektra FTIR GMA yang dihasilkan
dapa! dilibat pada gambar 8.

Analisa Sirat Morrologi dengan Uji
SEM (Spectra Electro tnJlgnetic)
Hasil dari analisis SEM dapa! memberikan
informasi tentang bentuk dan perubahan
permukaan dari suatu bahan yang diuji . Pada
prinsipnya bila terjadi perubahan pada suatu
bahan misalnya patahan, lekukan, dan
perubahan struktur maka bahan terse but
cenderung mengalami perubahan energl .
Energi
yang
berubah
terse but dapat
dipancarkan, dipantulkan, dan diserap serta
diubah menjadi gelombang elektron yang
dapa! di tangkap dan dibaca hasilnya pada foto
SEM. Gambar 4.13 adalah foto hasil SEM
permukaan KA (KA-g-GMA) 5 phr yang
diperbesar 100 kali.
IL

Gombar 8. H3Sil Spektra FTIR GMA

Hasil spektra FTIR BPO yang dihasilkan
dapat dilihat pada gambar 9.

Gambar 9. Hasil Spektra mR BPO

Hasil spektra FTIR KA-g-GMA yang
dihasilkan dapat dilihat pada gambar 10.

Gambar 12. Fete hasil SEM pemlakaan KA (KA-gGMA) 5 pbryangdiperbesar IOOkaii.

(.

-,

12.
terlihat
Berdasarkan
Gambar
permukaan dari KA (KA-g-GMA) 5 PHR
yang rata dan tidak ada pori - pori yang
terlihat. Namun terjadi patahan. Hal ini
disebabkan terlalu besar Pembesaran pada
specien.
Sehingga
terjadi
patahan.
Pencampuran yang terjadi pada KA (KA-gGMA) 5 PHR lebih merata dan bereaksi
dengan baik
Gambar 13 adalah foto hasil SEM
PHR yang
permukaan KA.BPO .GMA
diperhesar 500 kali.

,

1
Gambar 10. Hasil Spektra mR KA-g-GMA

Hasil spektra FTIR KA(KA-g-GMA)
5PHR yang dihasilkan dapat dilihat pada
gam bar II.

~

•

"

I

.,
.i
r
- - - --•

I

~

~

r'

-

,

...... 0 _ _ _

,

':."

r
I

':
1-

':
''!

•
!

~

,

1"

•
••

Gambar J3. Feto basil SEM peIDlukaan KA.BPO.GMA
I PHR yang diperbesar 500 k.li .

G,unbar 11. Hasil spektra FTlR KA(KA-g-GMA) 5PHR

401

r

•
SJMPOSIUM FISIKA NAs/ONAL 2014 (SFN XXVII), 16-17 Ok/abel' 2014, lknpasar-Bali

Penyebaran nanopartikal bentonit lebih
merata pada nanokomposit karet alam dengan
menggunakan KA (KA-g-GMA) 5 phr, Pada
Nanokomposit
karet
alam
dengan
menggunakan KABPO,GMA I phr terjadi
penggumpalan
(aglomerasi) nanopartikel
bentonit. Ini menunjukkan bahwa terjadi
reaksi anlara nanopartikel bentonit dengan
GMA pada saat proses pembuatan kompon.

desa lain di Kabupaten Benar Meriah,
NAD,
2) Disarankan untuk penelitian selanjutnya
untuk membuat modiftkasi fisik ataupun
kimia pada nanokomposit karet alambentonit untuk memperbaiki penampilan
fisik nanokomposit karet alamlbentonit
yang dihasilkan seperti menghilangkan
bintik putih pada film nanokomposit karet
alamlbentonil ,Disarankan
untuk
penelitian selanjutnya memvariasikan hasil
grafting
dari
KA-GMA
sebagai
compatibil izer
S. REFERENSI
M" Dubois, p" Polymersilicate
nanocomposites:
properties and uses of a new
materials, LaboratOlY of
Polymeric
and
Composite
D03-6
materials, University of mons-Hainaut,
Belgium, 2000.
2, Dong, W , Zhang, X " Lill, Y. Gui, H.,
Wang, Q., Gao, J " Song, Z" Lai, l ,
Huang, F" Qiao, j " Effect of rubber on
properties of nylon-6/unmodified c1ay/
European
rubber
nanocomposites,
Polymer Journal, 42, 2515-2522 (2006).
3, Frouncm, M ., Dadbin, S., Salehpour, Z "
Noferesti, M" Gas barrier properties of
PPIEPDM
blend
nano-composites,
Journal of Membrane Science, 282, 142148 (2006),
4 , Gil, A., Vicente, M,A , dan Gandia, L.M"
I , Alexandre,
layered
preparation,
class of

Cambar 14. FOIO hasil SEM permukaan KABPO,GMA
I PHR yang diperbesar 60no kali,

4.

KESIMPULAN DAN SARAN

a. Kesimpulan
I) Bentonil yang berasa1 dari Kabupaten
Benar Meriah digunakan sebagai bahan
pengisi dan bahan penguat yang berfungsi
untuk meningkatkan karakteristik mekanik
dari nanokomposit karet alam-bentonit.
2) Karakteristik nanokomposit karet alambentonit yang diperoleh dari penelitian ini
adaJah:
a) HasiJ uji mekanik nanokomposit karet
alam-bentonit yang optimum adalah
nanokomposit karet alam-bentonit KA
(KA-g-GMA) 5 phr, dengan kekuatan
tarik sebesar 22,548 KgF/mm2 dengan
% kemuluran sebesar 17, 90"10 dan
modulus elastisilas 0,0053 ,
b) Dari spectra FTIR pacta bilangan
geJombang
1734,72
cm"
yang
ruenunjukkan gugus fungsi dari
karbonil (C=O), terutama gugus
karbonil dari esler mengindikasikan
bahwa GMA telah terikat secarn kimia
dengan karet alam.
c) Dari
uJt
moprfologi
dengan
menggunakan SEM diperoleh babwa
nanopartikel
bentonil
terdispersi
dengan baik pada matriks karet alam .

Microporous and Mesoporolls Mater, 34,
1 15-125 (2000).
5, Jia, D., Advanced in Natural Rubberl
MMT Nanocomposite; Jhon Willey and
Sons inc, Chapter I 7, 2009, halaman 415430,
6. Labaik, G " Kajian Bentonit di Kabupaten
Tasikmalaya, Bandung, 2006,
7, Tarachiwin, L. , Sakdapipanich, J" Ute, K"
Kitayama. T. , Tanaka. y " structural
charncterization of terminal group of
natural rubber 2: Decompoti-tion of
branch-points by phospholipase and
chemical treatments, Biomacro-molecltles,
6, 1858-1863 (2005),
8, Utracki, L" A, Kamal, M, R" Clay

Containing

b. Saran
1) Disarankan untuk penelitian selanjutnya
bentonit yang digunakan diarnbil dari

PolymeriC

Nanocomposite,

Halaman 27, 43-67, UEA : The Arabian

Journal for Science and Engineering,
2002 ,

402