Modifikasi Ban Bekas Melalui Metode Epoksidasi dan Grafting Monomer Metilmetakrilat Menggunakan Benzoil Peroksida

MODIFIKASI BAN BEKAS MELALUI METODE EPOKSIDASI DAN
GRAFTINGMONOMER METILMETAKRILAT MENGGUNAKAN
BENZOIL PEROKSIDA

SKRIPSI

NOVIA SAFITRI
110802023

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

MODIFIKASI BAN BEKAS MELALUI METODE EPOKSIDASI DAN
GRAFTING MONOMER METILMETAKRILAT MENGGUNAKAN
BENZOIL PEROKSIDA
SKRIPSI


Diajukanuntukmelengkapitugasdanmemenuhisyaratmencapaigelar Sarjana Sains

NOVIA SAFITRI
110802023

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul

: Modifikasi Ban Bekas Melalui Metode Epoksidasi
dan Grafting Monomer Metilmetakrilat

Menggunakan Benzoil Peroksida

Kategori

: Skripsi

Nama

: Novia Safitri

Nomor Induk Mahasiswa : 110802023
Program Studi

: Sarjana (S1) Kimia

Departemen

: Kimia

Fakultas


: Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Universitas Sumatera Utara

Alam

Disetujui di
Medan,

Maret 2016

Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,

Pembimbing 1,

Saharman Gea, Ph.D
NIP. 196811101999031001

Dr. Marpongahtun, MSc

NIP.196111151988032002

Diketahui / Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,

Dr. Rumondang Bulan Nst, MS
NIP. 195408301985032001

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN
MODIFIKASI BAN BEKAS MELALUI METODE EPOKSIDASI DAN
GRAFTING MONOMER METILMETAKRILAT MENGGUNAKAN
BENZOIL PEROKSIDA

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.


Medan, Maret 2016

NOVIA SAFITRI
110802023

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Bismillahirrahmanirrahiim,
Segala puji bagi Allah SWT, yang jikalau seluruh pohon di atas muka bumi ini
dijadikan pena dan lautan dijadikan tinta untuk menuliskan ilmu Allah, maka tiada
habis ilmu Allah. Atas nikmat Islam, Al-Qur’an dan diutusnya Muhammad saw.,
Rasul yang menjadi rahmat seluruh alam dan juga segala limpahan taufiq, dan
inayah-Nya yang tiada putus dan henti-hentinya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi yang insha Allah sebaik mungkin. Ya Rabbi lakal hamdu
wa lakasy syukru.
Penghargaan yang tinggi kepada orang tua tercinta, Ayahanda Syamsir
dan Ibunda Ummu Yatun, terima kasih atas segala kasih sayang, pengorbanan,

cinta, dukungan, dan kepercayaan yang tiada terkira kepada penulis. Kepada
saudara saudari penulis Nastiti, Mhd. Ilmi, Niar, Masni, Bg Imam, Fitra dan Fitri.
semoga kita semua bisa menjadi anak yang soleh solehah yang menjadi amalan
zariah untuk kedua orang tua kita. Aamiin. Kepada Pa’le Ariyadi dan Bule’ Itah
juga seluruh keluarga, terima kasih untuk segala do’a dan dukungannya.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Ibu Marpongahtun, M.Sc selaku
dosen pembimbing I dan Bapak Saharman Gea, Ph. D selaku dosen pembimbing
II yang telah membantu dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Terima kasih juga kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan Nasution, MS dan kepada
Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan sekretaris Departemen Kimia
FMIPA USU. Kepada seluruh Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan
ilmunya kepada penulis selama pendidikan.
Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada sahabat saudara
seperjuangan stambuk 2011 yang telah memberikan arti kebersamaan selama ini
yang tak terlupakan. Rekan-rekan stambuk 2010-2014 dan seluruh asisten LIDA
FMIPA USU, terima kasih atas persahabatannya.
“Sungguh bersama kesukaran itu pasti ada kemudahan. Oleh karena itu
jika kamu telah selesai dari suatu tugas, kerjakan tugas lain dengan sungguhsungguh & hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu memohon &
mengharap”. (Q.S. Al-Insyirah : 6-8)
Semoga Allah senantiasa mengabulkan doa kita dan membalas segala kebaikan

yang telah diberikan kepada penulis. Aamiin Ya Rabbal Alamiin. Wa
jazakumullah khaira.

Penulis

Universitas Sumatera Utara

MODIFIKASI BAN BEKAS MELALUI METODE EPOKSIDASI
DAN GRAFTING MONOMER METILMETAKRILAT
MENGGUNAKAN BENZOIL PEROKSIDA

ABSTRAK

Modifikasi serbuk ban bekas melalui metode epoksidasi dan grafting
metilmetakrilat (MMA) pada ban bekas (BB)yang terepoksidasi dan
dengan inisiator Benzoil peroksida telah dilakukan. Epoksidasi dilakukan
dengan menambahkan campuran Asam Formiat dan H2O2(30:60) pada
suhu 50oC selama 2 jam, kemudian dilanjutkan dengan proses grafting
MMA 1 gdengan inisiator benzoil peroksida pada suhu 110oC selama 90
menit. Prosesepoksidasi dan grafting dilakukan dengan tekhnik refluks

dalam labu leher tiga yang dirangkai dengan kondensor dan oil bath.
Analisis spektra FTIR dilakukan untuk menentukan adanya peroses
epoksidasi berupa senyawa epoksida pada ban bekas dan grafting MMA
pada rantai E-BB. Hasil penelitian menunjukkan bahwa produk E-BBtelah
terbentuk dengan ditandai munculnya puncak serapan bilangan gelombang
pada daerah 1604,77 cm-1 yang merupakan vibrasi dari C=O (karbonil)
dari senyawa epoksida. Hasil grafting MMA pada E-BB telah terbentuk
dengan ditandai munculnya puncak serapan pada bilangan gelombang
pada daerah 1689,64 cm-1.Serbuk ban bekas terepoksidasi dan ban bekas
terepoksidasi grafting MMA dianalisa morfologi permukaan dengan SEM.
Berdasarkan analisis morfologi permukaan menunjukkan campuran yang
merata dan homogen.Penentuan persentase derajat grafting MMA denagn
E-BB dilakukan dengan melarutkan dalam toluena panas dan ditambahkan
5 ml Asam trikloroasetat lalu dititrasi dengan KOH 0,5 N dengan
penambahan indikator fenolftalein. Kemudian didapat persen derajat
graftingdengan perhitungan penetuan persen derajat grafting yang
diperoleh dengan nilai sebesar 0,625 %.

Kata kunci : Serbuk Ban bekas (BB), Epoksidasi, Grafting, Benzoil
peroksida


Universitas Sumatera Utara

MODIFICATION OF USED WASTE TYRE RUBBER THROUGH
EPOXIDATION METHODS AND GRAFTING MONOMERS
METHYLMETHACRYLATE USING
BENZOYL PEROXIDE

ABSTRACT

The modification of used powder tyre (UPT) by epoxidation method and garfting
of methilmethacrilate (MMA) into the epoxidized UPT by using benzoil peroxide
as initiator has been carried out. The epoxidation process was done by adding a
mixture of formic acid and H2O2 (30:60) at 50 ° C for 2 hours, followed by added
1 g MMA for grafting process with the initiator benzoyl peroxide at a temperature
of 110 oC for 90 minutes. The epoxidation process and grafting techniques carried
out by reflux in a three-neck flask which is coupled with a condenser and oil bath.
FTIR spectra analysis performed to determine their process epoxide epoxidation
of a compound used tires and MMA grafting on the chain E-UPT. The results
showed that the product E-UPT has been formed with the advent marked

absorption peak at the wave number 1604,77 cm-1 region which is the vibration of
C=O (carbonyl) of the epoxide compound. Then the results of grafting MMA on
E-UPT has been formed with the advent marked absorption peak at wave number
at 1689,64 cm-1 region. The epoxidised powders used tires and used tires
epoxidised MMA grafting surface morphology was analyzed by SEM. Based on
the analysis of surface morphology shows a uniform and homogenous mixture.
The determination from the percentage of the degree from grafting of MMA with
E-BB carried out by dissolving in hot toluene and added 5 ml trichloroacetic acid
is then titrated with KOH 0,5 N by the addition of indicators pp. Then obtained by
calculating the percent degree grafting obtained percent degree of grafting
obtained with a value of 0,625%.

Keywords : Used Powder Tyre (UPT ), Epoxidation, Grafting, Benzoil Peroxide.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
Persetujuan


i

Pernyataan

ii

Penghargaan

iii

Abstrak

iv

Abstract

v

Daftar Isi

vi

Daftar Tabel

ix

Daftar Gambar

x

Daftar Singkatan

xi

Daftar Lampiran

xii

Bab 1.

Bab 2.

Pendahuluan
1.1. Latar Belakang

1

1.2. Perumusan Masalah

3

1.3. Pembatasan Masalah

4

1.4. Tujuan Penelitian

4

1.5. Manfaat Penelitian

5

1.6. Lokasi Penelitian

5

1.7. Metodologi Penelitian

5

Tinjauan Pustaka
2.1. Ban Karet

8

2.1.1.Vulkanisasi

9

2.1.2.Inisiator

10

Universitas Sumatera Utara

Bab 3.

2.1.3.Bahan Pengaktif

10

2.1.4.Bahan Pemercepat

10

2.1.5.Bahan Penstabil

11

2.2. Devulkanisasi Karet Alam dan Karet Ban Bekas

12

2.3. Epoksidasi

13

2.4. Serbuk Ban Bekas

14

2.5. Monomer

14

2.6. Benzoil Peroksida

17

2.7. Metilmetakrilat

18

2.8. Proses Grafting

19

2.9. Karakterisasi Polimer

21

2.9.1. Fourier Transform Infrared

21

2.9.2. Scanning Electron Microscopy

23

2.9.3. Analisa Derajat Grafting

24

Metode Penelitian
3.1. Alat dan Bahan

25

3.1.1. Alat

25

3.2.2. Bahan

26

3.3. Prosedur Kerja

27

3.3.1. Penyiapan Bahan

27

3.3.2. Pembauatan Larutan Pereaksi

27

3.3.2.1. Pembuatan Larutan KOH

27

3.3.3. Proses Pengekstrakan Ban Bekas

27

3.3.4. Proses Epoksidasi Serbuk Ban Bekas

28

3.3.5. Proses Grafting BB-g-MMA

28

3.3.6. Proses Grafting BB-g-MMA

28

3.3.7. Penentuan Derajat Grafting E-BB-g-MMA

28

Universitas Sumatera Utara

Bab 4.

Bab 5.

3.3.8. Analisa Gugus Fungsi dengan FTIR

29

3.3.9. Analisa Morfologi dengan SEM

29

3.4. Bagan Penelitian

30

3.4.1. Bagan Preparasi Sampel

30

3.4.2. Bagan Pengekstrakan Ban Bekas

30

3.4.3. Bagan BB-g-MMA

31

3.4.4. Bagan Pemurnian BB-g-MMA

31

3.4.5. Bagan Proses Epoksidasi Serbuk Ban Bekas

32

3.4.6. Bagan E-BB-g-MMA

33

3.4.7. Bagan Pemurnian E-BB-gMMA

33

3.4.8. Bagan Penentuan Derajat Grafting E-BB-g-MMA

34

Hasil dan Pembahasan

35

4.1. Hasil Pengekstrakan Karet Ban Bekas

35

4.2. Hasil Proses BB-g-MMA

38

4.3. Metode Epoksidasi

39

4.3.1. Pembuatan E-BB

39

4.4. Hasil Proses E-BB-g-MMA

41

4.5. Analisa Sifat Morfologi dengan SEM

44

4.6. Penghitungan Persentase Derajat Grafting

45

Kesimpulan dan Saran

48

5.1. Kesimpulan

48

5.2. Saran

49

Daftar Pustaka

50

Lampiran

53

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Nomor

Judul

Tabel

2.1

Pembagian
inframerah

3.1

Alat dan Bahan

4.1

Daerah
absorbansi
seluruh uji FT-IR

untuk

Daerah
absorbansi
seluruh uji FT-IR

untuk

4.2
4.3
4.4

daerah

radiasi

Titrasi Blanko
Titrasi E-BB-g-MMA

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara