Pembuatan dan Karakterisasi Komposit Karet Alam OrganoMonmorillonit Menggunakan CetilTrimetilammonium Bromida sebagai Pemodifikasi Permukaan
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT KARET
ALAM/ORGANOMONMORILLONIT MENGGUNAKAN
CETILTRIMETILAMMONIUM BROMIDA SEBAGAI
PEMODIFIKASI PERMUKAAN
SKRIPSI
GITA PUTRIYANTI
100802009
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT KARET
ALAM/ORGANOMONMORILLONIT MENGGUNAKAN
CETILTRIMETILAMMONIUM BROMIDA SEBAGAI
PEMODIFIKASI PERMUKAAN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
GITA PUTRIYANTI
100802009
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Pembuatan dan Karakterisasi Komposit Karet
Alam/OrganoMonmorillonit Menggunakan
CetilTrimetilammonium Bromida sebagai
Pemodifikasi Permukaan
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Skripsi
: Gita Putriyanti
: 100802009
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
(FMIPA) Universitas Sumatera Utara
Disetujui di,
Medan, Februari 2016
KomisiPembimbing :
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Saharman Gea, Ph.D
NIP. 196811101999031001
Dr. Marpongahtun, M.Sc
NIP. 196111151988032002
Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Rumondang Bulan, MS
NIP.195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT KARET
ALAM/ORGANOMONMORILLONIT MENGGUNAKAN
CETILTRIMETILAMMONIUM BROMIDA SEBAGAI
PEMODIFIKASI PERMUKAAN
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa sekripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Februari 2016
Gita Putriyanti
100802009
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanniraahim
Alhamdulillah Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas
rahmat dan karunianya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan
skripsi sebaik mungkin. Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terimakasih Kepada Ayahanda tersayang Hasan dan ibunda tercinta Yati
Ruswidyanti atas segala do’a dan bimbingan, semangat, pengorbanan, dan kasih
sayangnya yang telah diberikan kepada penulis sehingga bisa menyelesaikan studi
penulis sampai sekarang ini. Serta kakak dan adik tercinta Cyndia Hemiranty dan
Qori Hambali yang selalu mendukung penulis dalam suka dan duka.
Dr. Marpongahtun, M.Sc selaku dosen pembimbing 1 dan Saharman Gea,
Ph.D selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak memberikan pengarahan,
bimbingan, masukan, dan saran hingga terselesaikannya skripsi ini. Dr.
Rumondang bulan, MS dan Drs. Albert Pasaribu, M.Sc Selaku ketua dan
Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU Serta seluruh staff pegawai
Departemen Kimia. Bapak dan ibu dosen yang telah memberikan ilmunya selama
masa studi penulis di FMIPA USU. Dan tak lupa penulis menyampaikan
penghargaan dan cinta kasih yang terdalam dan tulus kepada Kepala Kepala
Laboratorium Kimia Polimer dan Kimia Fisika USU, Bang edi dan kak Fia yang
telah membantu penulis selama penelitian, teman-teman asisten Kimia Fisika dan
Kimia Polimer Kak Wimpy, Bang Supran, Leny, Diana, Iis, Choliq, Habibi, Uci,
Suci,
Uli, Anes, Nina, Arbaiyah, Vivin dan Yudist serta teman-teman
seperjuangan 2010 dan teman-teman kos yang selalu memberikan dukungan dan
memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Kepada saudara dan temanteman yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah menyemangati penulis.
Hanya Allah SWT yang dapat membalas kebaikan yang telah diberikan
kepada penulis. Penulis berharap Allah SWT memberikan berkah-Nya kepada kita
semua, amin ya rabbalalamin.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT KARET
ALAM/ORGANOMONMORILLONIT MENGGUNAKAN
CETILTRIMETILAMMONIUM BROMIDA SEBAGAI
PEMODIFIKASI PERMUKAAN
ABSTRAK
Pembuatan dan karakterisasi komposit karet alam/organomonmorilonnit dengan
cetiltrimetilammonium bromida (CTAB) sebagai pemodifikasi permukaan telah
selesai dilakukan. Karet alam SIR-10 dimastikasi pada suhu 60oC dengan variasi
waktu 0; 2; 4; 6; 8 dan 10 menit menggunakan two-roll mill. Kemudian SIR-10
yang telah dimastikasi selama 4 menit yang merupakan waktu optimum
mendapatkan berat molekul terendah digrafting dengan MA untuk mendapatkan
karet alam-g-MA yang selanjutnya digunakan sebagai bahan penyelaras
(kompatibiliser). 10 g Monmorilonnit dimodifikasi dengan variasi konsentrasi
CTAB 0,01; 0,03; 0,05 dan 0,07 mol dan kemudian ditambahkan ke dalam karet
SIR-10 dan karet alam-g-MA menggunakan internal mixer menghasilkan
komposit. Sampel komposit disiapkan mengikuti ASTM D-638 untuk uji tarik
dengan kecepatan 1 mm/menit. Morfologi permukaan komposit dianalisis dengan
SEM pada magnifikasi15 kV. Hasil kekuatan uji tarik optimum diperoleh pada
penambahan monmorillonit dengan konsentrasi CTAB 0,05 mol yaitu 0,042 MPa
dan nilai modulus young yaitu 0,09 MPa. Analisa morfologi menggunakan SEM
menunjukkan permukaan komposit yang homogen.
Kata Kunci : Komposit, Karet alam, OrganoMonmorillonit, MA
Universitas Sumatera Utara
THE PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF NATURAL
RUBBER COMPOSITE/ORGANOMONMORILLONITE BY
USING CETILTRIMETILAMMONIUM BROMIDA
AS THE SURFACE MODIFICATION
ABSTRACT
The
preparation
and
characterization
of
natural
rubber
composite/organomonmorillonite by using CTAB as the surface modification
have been done. Sir 10 natural rubber was masticated on 60oC with various time
of 0; 2; 4; 6; 8 and 10 minutes using two roll mill. Sir 10 which had been
masticated for 4 minutes, the optimum time, received the lowest moleculer weight
grafted with MA to obtain natural rubber-g-MA which is used as compatilizer
agent. 10 g montmorillonite modified with CTAB on various concentration of
0,01; 0,03; 0,05 and 0,07 mole and then added to rubber Sir 10 and natural rubberg-MA by using internal mixer to produce composite. The sample of composite
was prepared based on ASTM D 638 for tensile test with velocity 1 mm/minute.
The morphology of composite was analyzed by SEM at 15 kV. The optimum
result of modulus young and strain was provided at 0,05 mole CTAB which was
0,042 MPa and the 0,09 MPa respectively. The analysis of morphology showed
that the surface of the composite was homogen.
Keywords : Composite, Natural rubber, OrganoMontmorillonite, MA
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Daftar Singkatan
Bab 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Perumusan Masalah
1.3 Pembatasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Metodologi Penelitian
1.7 Lokasi Penelitian
Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1 Karet Alam
2.1.1 Sifat fisika dan kimia karet alam
2.1.2 Standar Indonesian Rubber
2.1.3 Vulkanisasi karet
2.2 Mastikasi
2.3 Kompatibilitas Campuran Polimer
2.4 Surfaktan
2.4.1 Pembagian Surfaktan
2.4.1.1 Surfaktan anionic
2.4.1.2 Surfaktan kationik
2.4.1.3 Surfaktan non-ionik
2.4.1.4 Zwitterion
2.4.2 Cetiltrimetilammonium Bromida
2.5 Monmorillonit
2.5.1 Sifat-sifat monmorillonit
2.6 Bahan Pengisi
2.7 Komposit
2.7.1 Nanokomposit
2.7.2 Aplikasi dan penggunaan nanokomposit
2.8 Maleat Anhidrida
2.9 Benzoil Peroksida
Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
ix
x
xi
xii
1
2
3
3
3
3
5
6
7
8
10
10
11
11
12
12
13
13
13
14
14
15
15
16
17
18
19
19
Universitas Sumatera Utara
2.10 Asam Stearat
2.11 Analisis dan karakterisasi bahan polimer
2.11.1 Particle Size Analyzer
2.11.2 Spektroskopi Fourier Transform Infra Merah
2.11.3 Uji Kekuatan Tarik
2.11.4 Scanning Electron Microscopy
Bab 3. Metode Penelitian
3.1 Alat
3.2 Bahan
3.3 Prosedur Percobaan
3.3.1 Karakterisasi Monmorillonit
3.3.2 Pembuatan OrganoMonmorillonit
3.3.3 Mastikasi Karet Alam
3.3.4 Pemurnian Karet Alam yang telah dimastikasi
3.3.5 Proses Grafting Karet Alam SIR 10 dengan Maleat
Anhidrida
3.3.6 Penentuan Derajat Grafting NR-g-MA
3.3.7 Proses Pembuatan Komposit Karet Alam/Organo
Monmorillonit
3.3.8 Karakterisasi Karet Alam/OrganoMonmorillonit
3.3.8.1 Uji Tarik
3.3.8.2 Analisa Sifat Morfologi dengan Uji
Scanning Electron Microscopy (SEM)
3.4 Bagan Penelitian
3.4.1 Karakterisasi Monmorillonit
3.4.2. Pembuatan OrganoMonmorillonit
3.4.3 Mastikasi Karet Alam
3.4.4 Pemurnian Karet Alam yang telah dimastikasi
3.4.5 Proses Grafting Karet Alam SIR 10 dengan Maleat
Anhidrida
3.4.6 Penentuan Derajat Grafting NR-g-MA
3.4.7 Pembuatan Komposit Karet
Alam/OrganoMonmorillonit
Bab 4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Karakterisasi Ukuran Partikel Montmorillonit Komersil
Dengan Menggunakan Particle Size Analyzer
4.2 Hasil Analisa Modifikasi Montmorillonit
4.3 Hasil Analisa Berat Molekul Karet Alam Termastikasi
Dengan Menggunakan Viskositas Mooney
4.4 Hasil Analisa Penentuan Persentase Derajat Grafting
NR-g-MA Secara Kualitatif Dan Kuantitatif
4.5 Hasil Analisa Sifat Mekanik Pada Komposit NR/NR-gMA, NR/NR-g-MA/Montmorillonit dan NR/NR-gMA/Montmorillonit modifikasi
4.6 Analisa Sifat Morfologi Dengan Uji Scanning Elektron
Microscopy
20
20
20
21
22
23
24
25
26
26
26
26
26
27
27
27
27
27
28
29
29
29
30
30
31
31
32
33
33
35
37
40
44
Universitas Sumatera Utara
Bab 5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
Daftar Pustaka
Lampiran
47
47
48
51
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Daftar
Tabel
Judul
4.1
Hasil analisa FT-IR pada Montmorillonit, Montmorillonit
modifikasi CTAB
Hasil analisa berat molekul dengan Menggunakan
Viskositas Mooney
Analisa NR-g-MA Secara Kualitatif
Titrasi Terhadap Larutan Blanko
Titrasi Terhadap Larutan NR-g-MA
Kekuatan Tarik, Modulus Young dan Perpanjangan Pada
Saat Putus Dari Komposit NR/NR-g-MA, NR/NR-gMA/MMT dan NR/NR-g-MA/MMT modifikasi surfaktan
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
Halaman
34
36
38
39
40
41
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Daftar
Gambar
2.1
2.2
2.3
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
Judul
Halaman
Reaksi polimerisasi Cis-1,4 Isoprena menjadi Cis-1,4
Isopropena
Rumus struktur monmorillon
Struktur Maleat Anhidrida
Spektrum FT-IR Montmorillonit, Montmorillonit
Modifikasi Dengan Variasi Konsentrasi
Perubahan berat molekul terhadap waktu lamanya
Mastikasi
Spektrum FT-IR NR-g-MA
Kekuatan tarik dari komposit NR/NR-g-MA,
NR/NR-g-MA/MMT dan NR/NR-g-MA/MMT
Modifikasi surfaktan
Elongation at break dari komposit NR/NR-g-MA,
NR/NR-g-MA/MMT dan NR/NR-g-MA/MMT
Modifikasi surfaktan
Modulus young dari komposit NR/NR-g-MA,
NR/NR-g-MA/MMT dan NR/NR-g-MA/MMT
Modifikasi surfaktan
Hasil analisa SEM Komposit a) NR/NR-g-MA;
b) NR/NR-g-MA/MMT; c) NR/NR-g-MA/MMT
modifikasi surfaktan perbesaran 100X
7
15
19
35
36
38
42
43
44
46
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
Judul
1
Hasil Analisis Ukuran Partikel Monmorillonit
dengan PSA
Spektrum FT-IR dari Monmorillonit
Spektrum FT-IR dari MMT + CTAB 0.01 mol
Spektrum FT-IR dari MMT + CTAB 0.03 mol
Spektrum FT-IR dari MMT + CTAB 0.05 mol
Spektrum FT-IR dari MMT + CTAB 0.07 mol
Spektrum FT-IR dari NR-g-MA
Hasil Analisis Sifat Mekanik Menggunakan Uji
Tarik dari Komposit Karet Alam/Monmorillonit
dengan CTAB 0,01 mol
Hasil Analisis Sifat Mekanik MenggunakanUji
Tarik dari Komposit Karet Alam/Monmorillonit
dengan CTAB 0,03 mol
Hasil Analisis Sifat Mekanik Menggunakan Uji
Tarik dari Komposit Karet Alam/Monmorillonit
dengan CTAB 0,05 mol
Hasil Analisis Sifat Mekanik Menggunakan Uji
Tarik dari Komposit Karet Alam/Monmorillonit
dengan CTAB 0,07 mol
Hasil Analisis Morfologi Komposit Karet Alam-gMA
Hasil Analisis Morfologi Komposit Karet Alam-gMA+MMT
Hasil Analisis Morfologi Komposit Karet Alam-gMA+CTAB
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Halaman
52
53
53
54
54
55
55
56
57
58
59
60
60
61
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
MA
SIR
BPO
MMT
CTAB
SEM
MBT
FT-IR
ASTM
MPa
Phr
= Maleat Anhidrida
= Standard Indonesian Rubber
= Benzoil Peroksida
= Monmorillonit
= Cetiltrimetilammonium Bromida
= Scanning Electron Microscopy
= Mercaptobenzo Thiazole
= Fourier Transform-Infra Red
= American Society for Testing and Materials
= Mega Pascal
= Part per Hundred Rubber
Universitas Sumatera Utara
ALAM/ORGANOMONMORILLONIT MENGGUNAKAN
CETILTRIMETILAMMONIUM BROMIDA SEBAGAI
PEMODIFIKASI PERMUKAAN
SKRIPSI
GITA PUTRIYANTI
100802009
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT KARET
ALAM/ORGANOMONMORILLONIT MENGGUNAKAN
CETILTRIMETILAMMONIUM BROMIDA SEBAGAI
PEMODIFIKASI PERMUKAAN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
GITA PUTRIYANTI
100802009
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Pembuatan dan Karakterisasi Komposit Karet
Alam/OrganoMonmorillonit Menggunakan
CetilTrimetilammonium Bromida sebagai
Pemodifikasi Permukaan
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Skripsi
: Gita Putriyanti
: 100802009
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
(FMIPA) Universitas Sumatera Utara
Disetujui di,
Medan, Februari 2016
KomisiPembimbing :
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Saharman Gea, Ph.D
NIP. 196811101999031001
Dr. Marpongahtun, M.Sc
NIP. 196111151988032002
Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Rumondang Bulan, MS
NIP.195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT KARET
ALAM/ORGANOMONMORILLONIT MENGGUNAKAN
CETILTRIMETILAMMONIUM BROMIDA SEBAGAI
PEMODIFIKASI PERMUKAAN
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa sekripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Februari 2016
Gita Putriyanti
100802009
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanniraahim
Alhamdulillah Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas
rahmat dan karunianya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan
skripsi sebaik mungkin. Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terimakasih Kepada Ayahanda tersayang Hasan dan ibunda tercinta Yati
Ruswidyanti atas segala do’a dan bimbingan, semangat, pengorbanan, dan kasih
sayangnya yang telah diberikan kepada penulis sehingga bisa menyelesaikan studi
penulis sampai sekarang ini. Serta kakak dan adik tercinta Cyndia Hemiranty dan
Qori Hambali yang selalu mendukung penulis dalam suka dan duka.
Dr. Marpongahtun, M.Sc selaku dosen pembimbing 1 dan Saharman Gea,
Ph.D selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak memberikan pengarahan,
bimbingan, masukan, dan saran hingga terselesaikannya skripsi ini. Dr.
Rumondang bulan, MS dan Drs. Albert Pasaribu, M.Sc Selaku ketua dan
Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU Serta seluruh staff pegawai
Departemen Kimia. Bapak dan ibu dosen yang telah memberikan ilmunya selama
masa studi penulis di FMIPA USU. Dan tak lupa penulis menyampaikan
penghargaan dan cinta kasih yang terdalam dan tulus kepada Kepala Kepala
Laboratorium Kimia Polimer dan Kimia Fisika USU, Bang edi dan kak Fia yang
telah membantu penulis selama penelitian, teman-teman asisten Kimia Fisika dan
Kimia Polimer Kak Wimpy, Bang Supran, Leny, Diana, Iis, Choliq, Habibi, Uci,
Suci,
Uli, Anes, Nina, Arbaiyah, Vivin dan Yudist serta teman-teman
seperjuangan 2010 dan teman-teman kos yang selalu memberikan dukungan dan
memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Kepada saudara dan temanteman yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah menyemangati penulis.
Hanya Allah SWT yang dapat membalas kebaikan yang telah diberikan
kepada penulis. Penulis berharap Allah SWT memberikan berkah-Nya kepada kita
semua, amin ya rabbalalamin.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KOMPOSIT KARET
ALAM/ORGANOMONMORILLONIT MENGGUNAKAN
CETILTRIMETILAMMONIUM BROMIDA SEBAGAI
PEMODIFIKASI PERMUKAAN
ABSTRAK
Pembuatan dan karakterisasi komposit karet alam/organomonmorilonnit dengan
cetiltrimetilammonium bromida (CTAB) sebagai pemodifikasi permukaan telah
selesai dilakukan. Karet alam SIR-10 dimastikasi pada suhu 60oC dengan variasi
waktu 0; 2; 4; 6; 8 dan 10 menit menggunakan two-roll mill. Kemudian SIR-10
yang telah dimastikasi selama 4 menit yang merupakan waktu optimum
mendapatkan berat molekul terendah digrafting dengan MA untuk mendapatkan
karet alam-g-MA yang selanjutnya digunakan sebagai bahan penyelaras
(kompatibiliser). 10 g Monmorilonnit dimodifikasi dengan variasi konsentrasi
CTAB 0,01; 0,03; 0,05 dan 0,07 mol dan kemudian ditambahkan ke dalam karet
SIR-10 dan karet alam-g-MA menggunakan internal mixer menghasilkan
komposit. Sampel komposit disiapkan mengikuti ASTM D-638 untuk uji tarik
dengan kecepatan 1 mm/menit. Morfologi permukaan komposit dianalisis dengan
SEM pada magnifikasi15 kV. Hasil kekuatan uji tarik optimum diperoleh pada
penambahan monmorillonit dengan konsentrasi CTAB 0,05 mol yaitu 0,042 MPa
dan nilai modulus young yaitu 0,09 MPa. Analisa morfologi menggunakan SEM
menunjukkan permukaan komposit yang homogen.
Kata Kunci : Komposit, Karet alam, OrganoMonmorillonit, MA
Universitas Sumatera Utara
THE PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF NATURAL
RUBBER COMPOSITE/ORGANOMONMORILLONITE BY
USING CETILTRIMETILAMMONIUM BROMIDA
AS THE SURFACE MODIFICATION
ABSTRACT
The
preparation
and
characterization
of
natural
rubber
composite/organomonmorillonite by using CTAB as the surface modification
have been done. Sir 10 natural rubber was masticated on 60oC with various time
of 0; 2; 4; 6; 8 and 10 minutes using two roll mill. Sir 10 which had been
masticated for 4 minutes, the optimum time, received the lowest moleculer weight
grafted with MA to obtain natural rubber-g-MA which is used as compatilizer
agent. 10 g montmorillonite modified with CTAB on various concentration of
0,01; 0,03; 0,05 and 0,07 mole and then added to rubber Sir 10 and natural rubberg-MA by using internal mixer to produce composite. The sample of composite
was prepared based on ASTM D 638 for tensile test with velocity 1 mm/minute.
The morphology of composite was analyzed by SEM at 15 kV. The optimum
result of modulus young and strain was provided at 0,05 mole CTAB which was
0,042 MPa and the 0,09 MPa respectively. The analysis of morphology showed
that the surface of the composite was homogen.
Keywords : Composite, Natural rubber, OrganoMontmorillonite, MA
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Daftar Singkatan
Bab 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Perumusan Masalah
1.3 Pembatasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Metodologi Penelitian
1.7 Lokasi Penelitian
Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1 Karet Alam
2.1.1 Sifat fisika dan kimia karet alam
2.1.2 Standar Indonesian Rubber
2.1.3 Vulkanisasi karet
2.2 Mastikasi
2.3 Kompatibilitas Campuran Polimer
2.4 Surfaktan
2.4.1 Pembagian Surfaktan
2.4.1.1 Surfaktan anionic
2.4.1.2 Surfaktan kationik
2.4.1.3 Surfaktan non-ionik
2.4.1.4 Zwitterion
2.4.2 Cetiltrimetilammonium Bromida
2.5 Monmorillonit
2.5.1 Sifat-sifat monmorillonit
2.6 Bahan Pengisi
2.7 Komposit
2.7.1 Nanokomposit
2.7.2 Aplikasi dan penggunaan nanokomposit
2.8 Maleat Anhidrida
2.9 Benzoil Peroksida
Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
ix
x
xi
xii
1
2
3
3
3
3
5
6
7
8
10
10
11
11
12
12
13
13
13
14
14
15
15
16
17
18
19
19
Universitas Sumatera Utara
2.10 Asam Stearat
2.11 Analisis dan karakterisasi bahan polimer
2.11.1 Particle Size Analyzer
2.11.2 Spektroskopi Fourier Transform Infra Merah
2.11.3 Uji Kekuatan Tarik
2.11.4 Scanning Electron Microscopy
Bab 3. Metode Penelitian
3.1 Alat
3.2 Bahan
3.3 Prosedur Percobaan
3.3.1 Karakterisasi Monmorillonit
3.3.2 Pembuatan OrganoMonmorillonit
3.3.3 Mastikasi Karet Alam
3.3.4 Pemurnian Karet Alam yang telah dimastikasi
3.3.5 Proses Grafting Karet Alam SIR 10 dengan Maleat
Anhidrida
3.3.6 Penentuan Derajat Grafting NR-g-MA
3.3.7 Proses Pembuatan Komposit Karet Alam/Organo
Monmorillonit
3.3.8 Karakterisasi Karet Alam/OrganoMonmorillonit
3.3.8.1 Uji Tarik
3.3.8.2 Analisa Sifat Morfologi dengan Uji
Scanning Electron Microscopy (SEM)
3.4 Bagan Penelitian
3.4.1 Karakterisasi Monmorillonit
3.4.2. Pembuatan OrganoMonmorillonit
3.4.3 Mastikasi Karet Alam
3.4.4 Pemurnian Karet Alam yang telah dimastikasi
3.4.5 Proses Grafting Karet Alam SIR 10 dengan Maleat
Anhidrida
3.4.6 Penentuan Derajat Grafting NR-g-MA
3.4.7 Pembuatan Komposit Karet
Alam/OrganoMonmorillonit
Bab 4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Karakterisasi Ukuran Partikel Montmorillonit Komersil
Dengan Menggunakan Particle Size Analyzer
4.2 Hasil Analisa Modifikasi Montmorillonit
4.3 Hasil Analisa Berat Molekul Karet Alam Termastikasi
Dengan Menggunakan Viskositas Mooney
4.4 Hasil Analisa Penentuan Persentase Derajat Grafting
NR-g-MA Secara Kualitatif Dan Kuantitatif
4.5 Hasil Analisa Sifat Mekanik Pada Komposit NR/NR-gMA, NR/NR-g-MA/Montmorillonit dan NR/NR-gMA/Montmorillonit modifikasi
4.6 Analisa Sifat Morfologi Dengan Uji Scanning Elektron
Microscopy
20
20
20
21
22
23
24
25
26
26
26
26
26
27
27
27
27
27
28
29
29
29
30
30
31
31
32
33
33
35
37
40
44
Universitas Sumatera Utara
Bab 5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
Daftar Pustaka
Lampiran
47
47
48
51
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Daftar
Tabel
Judul
4.1
Hasil analisa FT-IR pada Montmorillonit, Montmorillonit
modifikasi CTAB
Hasil analisa berat molekul dengan Menggunakan
Viskositas Mooney
Analisa NR-g-MA Secara Kualitatif
Titrasi Terhadap Larutan Blanko
Titrasi Terhadap Larutan NR-g-MA
Kekuatan Tarik, Modulus Young dan Perpanjangan Pada
Saat Putus Dari Komposit NR/NR-g-MA, NR/NR-gMA/MMT dan NR/NR-g-MA/MMT modifikasi surfaktan
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
Halaman
34
36
38
39
40
41
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Daftar
Gambar
2.1
2.2
2.3
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
Judul
Halaman
Reaksi polimerisasi Cis-1,4 Isoprena menjadi Cis-1,4
Isopropena
Rumus struktur monmorillon
Struktur Maleat Anhidrida
Spektrum FT-IR Montmorillonit, Montmorillonit
Modifikasi Dengan Variasi Konsentrasi
Perubahan berat molekul terhadap waktu lamanya
Mastikasi
Spektrum FT-IR NR-g-MA
Kekuatan tarik dari komposit NR/NR-g-MA,
NR/NR-g-MA/MMT dan NR/NR-g-MA/MMT
Modifikasi surfaktan
Elongation at break dari komposit NR/NR-g-MA,
NR/NR-g-MA/MMT dan NR/NR-g-MA/MMT
Modifikasi surfaktan
Modulus young dari komposit NR/NR-g-MA,
NR/NR-g-MA/MMT dan NR/NR-g-MA/MMT
Modifikasi surfaktan
Hasil analisa SEM Komposit a) NR/NR-g-MA;
b) NR/NR-g-MA/MMT; c) NR/NR-g-MA/MMT
modifikasi surfaktan perbesaran 100X
7
15
19
35
36
38
42
43
44
46
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
Judul
1
Hasil Analisis Ukuran Partikel Monmorillonit
dengan PSA
Spektrum FT-IR dari Monmorillonit
Spektrum FT-IR dari MMT + CTAB 0.01 mol
Spektrum FT-IR dari MMT + CTAB 0.03 mol
Spektrum FT-IR dari MMT + CTAB 0.05 mol
Spektrum FT-IR dari MMT + CTAB 0.07 mol
Spektrum FT-IR dari NR-g-MA
Hasil Analisis Sifat Mekanik Menggunakan Uji
Tarik dari Komposit Karet Alam/Monmorillonit
dengan CTAB 0,01 mol
Hasil Analisis Sifat Mekanik MenggunakanUji
Tarik dari Komposit Karet Alam/Monmorillonit
dengan CTAB 0,03 mol
Hasil Analisis Sifat Mekanik Menggunakan Uji
Tarik dari Komposit Karet Alam/Monmorillonit
dengan CTAB 0,05 mol
Hasil Analisis Sifat Mekanik Menggunakan Uji
Tarik dari Komposit Karet Alam/Monmorillonit
dengan CTAB 0,07 mol
Hasil Analisis Morfologi Komposit Karet Alam-gMA
Hasil Analisis Morfologi Komposit Karet Alam-gMA+MMT
Hasil Analisis Morfologi Komposit Karet Alam-gMA+CTAB
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Halaman
52
53
53
54
54
55
55
56
57
58
59
60
60
61
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
MA
SIR
BPO
MMT
CTAB
SEM
MBT
FT-IR
ASTM
MPa
Phr
= Maleat Anhidrida
= Standard Indonesian Rubber
= Benzoil Peroksida
= Monmorillonit
= Cetiltrimetilammonium Bromida
= Scanning Electron Microscopy
= Mercaptobenzo Thiazole
= Fourier Transform-Infra Red
= American Society for Testing and Materials
= Mega Pascal
= Part per Hundred Rubber
Universitas Sumatera Utara