Sintesis Poliuretan Melalui Polimerisasi Difenil Metana 4,4 Diisosianat (MDI) Dengan Poliol Hasil Hidroksilasi Minyak Buah Alpukat
SINTESIS POLIURETAN MELALUI POLIMERISASI
DIFENILMETANA 4,4 DIISOSIANAT (MDI)DENGAN POLIOL
HASIL HIDROKSILASI MINYAK BUAH ALPUKAT
SKRIPSI
MAY EVI ANA NADEAK
130802070
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
SINTESIS POLIURETAN MELALUI POLIMERISASI DIFENIL METANA 4,4
DIISOSIANAT (MDI)DENGAN POLIOL HASIL HIDROKSILASI
MINYAK BUAH ALPUKAT
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains
MAY EVI ANA NADEAK
130802070
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama Mahasiswa
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
:
Sintesis Poliuretan Melalui Polimerisasi Difenil
Metana 4,4 Diisosianat (MDI) Dengan Poliol
Hasil Hidroksilasi Minyak Buah Alpukat
: Skripsi
: May Evi Ana Nadeak
: 130802070
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematikadan Ilmu PengetahuanAlam (MIPA)
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Agustus 2017
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing II
Pembimbing I
Dr.Mimpin Ginting, MS
NIP. 1955 1013 1986 011 001
Dra. Herlince Sihotang, M.Si
NIP.1955 0325 1986 012 002
Diketahui/ Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si
NIP. 1974 0405 1999 032 001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
SINTESIS POLIURETAN MELALUI POLIMERISASI DIFENILMETANA
4,4 DIISOSIANAT (MDI) DENGAN POLIOL HASIL HIDROKSILASI
MINYAK BUAH ALPUKAT
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Agustus 2017
May Evi Ana Nadeak
130802070
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas Berkat
dan kasih karunia-Nya , penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan
skripsi ini sesuai rencana dan kehendakNya. Banyak hal sebagai pembelajaran dan
pembentukan dalam setiap waktu penulis rasakan sehingga semakin melihat dan
merasakan kebaikan dan kebesaran-Nya. Dalam pelaksaan penelitian hingga
penyelesaian skripsi ini, penulis menyadari banyak mendapat bantuan, motivasi
dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang,M.S selaku Dekan FMIPA USU
2. Ibu Dr. Cut Fatimah Zuhra, S.Si,M.Si dan Ibu Dr. Sovia Lenny, S.Si.,M.Si
sebagai Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU
3. Ibu Dra.Herlince, M.Sisebagai pembimbing I dan Bapak Dr. Mimpin
Ginting,MS sebagai pembimbing II yang dengan sabar telah memberikan
dorongan, bimbingan dan saran sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
4. Kepala Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan Bapak Dr.Mimpin
Ginting,MS beserta Dosen dan Staff Laboratorium Kimia Organik FMIPA
USU.
5. Seluruh Dosen Departemen Kimia FMIPA USU yang telah memberikan
waktunya untuk memberi bimbingan selama penulis mengikuti kuliah di
Departemen Kimia FMIPA USU, terkhusus kepada Bapak Prof.Drs. Basuki
Wirjosentono, MS.Ph.D sebagai dosen wali yang telah memberikan waktunya
untuk memberikan pengarahan dalam menyelesaikan studi selama perkuliahan.
6. Rekan- rekanasisten kimia organik (Bang Yabes,Bang Denny,Bang Bernard,
bang Daniel, Bang Lianta,Bang Hotlan,Kak Yulia,Kak Oes,Kak Sevty,Kak
Deasy,Bang Hardy, Bang Eben, Lois,Yeski, Bama,Mutiara, Deni,Siska, Epria,
Sahala, Youri, Steven, Lutfhi) yang turut membantu dan memberi semangat
dalam penyelesaian penelitian dan skripsi ini.
7. Teman-teman stambuk Kimia 2013 dan adik-adik Kimia 2014-2016.
8. Kepada Teman-teman terdekat saya April liana Hia, Yuni Surbakti, Indah
Manurung, Dewi Situmeang, Santi Sinaga yang senantiasa memberi semangat
,doa dan bantuan dalam penelitian saya.
Akhirnya saya mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada kedua
orangtua saya (Purbatua Nadeak dan Erni Johan Perangin-Angin) yang telah
memberi seluruh dukungan sarana , prasarana dan semangat bahkan dengan setia
terus membantu penulis dalam doa, abang tersayang Jeefry Ara Tua Nadeak dan
juga Henny Tampubolon yang seperti Ibu saya sendiri terima kasih buat dukungan
dan semangatnya . Skripsi ini saya persembahkan untuk kita semua, semoga dapat
bermanfaat.Tuhan Yesus senantiasa memberkati kita.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
SINTESIS POLIURETAN MELALUI POLIMERISASI DIFENIL
METANA 4,4 DIISOSIANAT (MDI)DENGAN POLIOL HASIL
HIDROKSILASI MINYAK BUAH ALPUKAT
ABSTRAK
Polimerisasi antara senyawa poliol dengan isosianat dapat menghasilkan
poliuretan yang memiliki beragam bentuk.Poliol yang digunakan dalam hal ini
dapat bersumber dari alam maupun juga hasil sintesis.Pada sintesis poliuretn ini
memanfaatkan buah alpukat rusak sebagai sumber minyak dalam pembuatan
poliol untuk menghasilkan poliuretan.Minyak alpukat diepoksidasi dengan asam
performiat (HCOOOH) dengan menggunakan katalis H2SO4 pada suhu 40-450C
diikuti reaksi hidrolisis untuk menghasilkan senyawa poliol. Poliol yang terbentuk
setelah dimurnikan dilakukan konfirmasi struktur melalui analisis spektroskopi
FT-IR. Kemudian poliol direaksikan dengan difenil metana 4,4 diisosianat (MDI)
dimana rasio (poliol : MDI) = 9:1 ; 8:2 ; 7:3 ; 6:4 ; 5:5 (v/v) dengan volume total
10 ml melalui pengadukan dalam sistem terbuka pada suhu 40-450C untuk
menghasilkan poliuretan. Karakterisasi bentuk hasil reaksi diamati secara visual
diikuti penentuan nilai kandungan gel, densitas dan analisis struktur dengan
spektrofotometer FT-IR. Hasil reaksi dari poliol minyak alpukat dengan Difenil
Metana 4,4 Diisosianat dari setiap rasio pencampuran menghasilkan poliuretan
dengan kandungan gel antara 74,63% hingga 99,8% dimana dengan
bertambahnya rasio MDI, nilai kandungan gel semakin tinggi. Hasil penentuan
densitas dari poliuretan yang terbntuk antara 0,1341gr/cm3 hingga 0,7220 gr/cm3.
Hasil analisis spektrofotometer FT-IR terhadap poliuretan yang dihasilkan
ditandai dengan munculnya puncak-puncak vibrasi pada daerah bilangan
gelombang 3400-3300 cm-1, 2270 – 1940 cm-1, 1700-1600 cm-1 dan 1590-1540
cm-1 yang merupakan karakteristik gugus fungsi uretan.
Kata kunci : Minyak Alpukat, Hidroksilasi, Poliol, MDI, Polimerisasi, Poliuretan.
Universitas Sumatera Utara
SYNTHESIS POLYURETHANE BY POLYMERIZATION DIPHENYL
METHANE 4,4 DIISOCYANATE (MDI) WITH POLYOL FROM
HYDROXILATED AVOCADO OIL
ABSTRACT
Polymerization between polyol compound with isocyanate can produce
polyurethane that had different forms. Polyol that used in this case can be sourced
from nature and also results from synthesis. On synthesis of this polyurethane
was utilizing the damaged avocado as an oil source in the manufacture of polyols
the polyols to produce polyurethane. avocado oil was reacted with performic acid
(HCOOOH) using H2SO4 as catalyst at 40 – 45⁰C followed by hydrolysis to
produce polyol. Polyol that formed after purified confirmated by FT-IR
spectroscopy, and then polyol was reacted to diphenyl methane 4,4 diisocyanate
(MDI) at ratio 9:1; 8:2; 7:3; 6:4; and 5:5 (v/v) with a total volume 10 ml through
stirring at open system at 40-45⁰C to produce polyurethane. Characterization of
reaction products was observed visually and followed by determination of gel
content ,density and confirmation structure by FT-IR spectroscopy analysis.
Product of reaction from hydroxilated and avocado oil with diphenyl methane 4,4
diisocyanate from each mixing ratio produce polyurethane with gel content
between 70,12% up to 96,29%, where increasing of MDI ratio, will increase the
gel content. Density analysis resulted of density polyurethane between
0,1341gr/cm3 up to 0,7220gr/cm3. FT-IR spectroscopy analysis resulted of
polyurethane was marked with vibration peaks at 3400-3300 cm-1, 2270 – 1940
cm-1, 1700-1600 cm-1 and 1590-1540 cm-1that show the characteristic of urethane
groups.
Keywords : Avocado oil,
Polyurethane.
Hydroxilation,
Polyol,
MDI,
Polimerization,
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
ii
iii
iv
v
vi
vii
x
xi
xii
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Permasalahan
1.3 Pembatasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Lokasi Penelitian
1.7 Metodologi Penelitian
1
3
3
4
4
4
5
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Buah Alpukat
2.2 Lemak dan Minyak
2.3 Minyak Alpukat
2.4 Oleokimia
2.5 Penggunaan Oleokimia Dalam Industri Polimer
2.6Epoksidasi
2.7Poliol
2.8Isosianat
2.9 Polimer
2.10 Poliuretan
6
8
10
10
12
13
15
17
19
20
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1 Alat-alat
3.2 Bahan-bahan
3.3 Prosedur Penelitian
3.3.1 Ekstraksi Minyak Alpukat
3.3.2 Pembuatan Metil Ester Asam Lemak
3.3.3 Pembuatan Poliol Minyak Alpukat
3.3.4 PembuatanPoliuretan
3.3.5Analisis Hasil Reaksi
3.3.5.1 Penentuan Kadar Air (minyak)
3.3.5.2 Penentuan Bilangan Iodin(minyak dan poliol)
3.3.5.3 Penentuan Komposisi Asam Lemak Minyak Alpukat
26
27
28
28
29
29
30
30
30
31
31
Universitas Sumatera Utara
Dengan Kromatografi Gas Cair
3.3.5.4 Analisis Kandungan Gel (poliuretan)
3.3.5.5 Analisis Densitas Poliuretan
3.3.5.5 Analisa Dengan spektroskopi FT-IR (minyak, poliol
dan poliuretan)
3.4 Bagan Penelitian
3.4.1 Ekstraksi Minyak Alpukat
3.4.2 Pemurnian Minyak Alpukat
3.4.3 Pembuatan Metil Ester Asam Lemak
3.4.4Pembuatan Poliol Minyak Alpukat
3.4.5Pembuatan Poliuretan Melalui Polimerisasi
Difenil Metana 4,4 Diisosianat (MDI) dengan Poliol Hasil
Hidroksilasi Minyak Alpukat
32
32
33
34
34
35
36
37
38
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
39
4.1.1 Hasil Ekstraksi Dan Pemurnian Minyak Alpukat
39
4.1.2 Hasil Kromatogram Komposisi Asam Lemak Minyak Alpukat 39
4.1.3 Pembuatan Poliol dari Minyak Alpukat
41
4.1.4Pembuatan Poliuretan
42
4.1.5Hasil Analisis Spektroskopi FT-IR Poliuretan
43
4.1.5.1 Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi
43
Poliol Minyak Alpukat dengan MDI pada Rasio 9:1(v/v)
4.1.5.2 Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi
Poliol Minyak Alpukat dengan MDI pada Rasio 8:2(v/v)
43
4.1.5.3 Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi
Poliol Minyak Alpukat dengan MDI pada Rasio 7:3(v/v)
44
4.1.5.4 Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi
Poliol Minyak Alpukat dengan MDI pada Rasio 6:4(v/v)
45
4.1.5.5 Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi
Poliol Minyak Alpukat dengan MDI pada Rasio 5:5(v/v)
45
4.2 Pembahasan
46
4.2.1 Pemurnian Minyak Alpukat
46
4.2.2 Komposisi Asam Lemak
46
4.2.3Pembuatan Poliol Minyak Alpukat
47
4.2.4 Pembuatan Poliuretan
48
4.2.4.1 Perubahan Bentuk dari Poliuretan
48
4.2.4.2 Kandungan Gel Poliuretan
50
4.2.4.3 Densitas Poliuretan
51
4.2.4.3 Spektrum Hasil Analisa Spektroskopi FT-IR
51
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
56
56
DAFTAR PUSTAKA
57
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
2.1
2.2
2.3
4.1
4.2
4.3
Judul
Halaman
Standar Mutu I dan II Buah Alpukat
Kandungan Asam Lemak Minyak Alpukat
Diagram Alir Oleokimia
Hasil Komposisi Asam Lemak Minyak Buah Alpukat
Karakteristik Poliuretan Hasil Polimerisasi Minyak Alpukat
Densitas Poliuretan Hasil Sintesis dari Poliol Minyak Alpukat
Dengan MDI Berbagai Rasio
6
10
11
40
41
50
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
Judul
Halaman
Struktur Trigliserida
Reaksi Pembentukan Asam Peroksi
Reaksi Epoksidasi terhadap Alkena
Struktur Gliserol Tririsinoleat pada Minyak Jarak
(Ricinus Communis Linn)
Pembentukan Poliol Turunan Oleat, Linoleat dan Linolenat
melalui Epoksidasi Diikuti Hidrolisis dari Gliserida
Minyak Kedelai
Struktur dari Beberapa Senyawa Diisosianat
Reaksi Pembentukan Poliuretan Secara Umum
Spektrum FT-IR Minyak Alpukat
Spektrum FT-IR Poliol Minyak Alpukat
Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi Poliol/MDI
= 9:1 (v/v)
Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi Poliol/MDI
= 8:2 (v/v)
Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi Poliol/MDI
= 7:3 (v/v)
Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi Poliol/MDI
= 6:4 (v/v)
Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi Poliol/MDI
= 5:5 (v/v)
Reaksi Hidroksilasi Minyak Alpukat
Reaksi Polimerisasi Poliol dengan MDI
Nilai Kandungan Gel Poliuretan Hasil Polimerisasi Poliol
: MDI Dalam Berbagai Rasio
6
8
16
16
18
21
25
43
44
45
46
46
47
48
49
51
52
Universitas Sumatera Utara
DIFENILMETANA 4,4 DIISOSIANAT (MDI)DENGAN POLIOL
HASIL HIDROKSILASI MINYAK BUAH ALPUKAT
SKRIPSI
MAY EVI ANA NADEAK
130802070
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
SINTESIS POLIURETAN MELALUI POLIMERISASI DIFENIL METANA 4,4
DIISOSIANAT (MDI)DENGAN POLIOL HASIL HIDROKSILASI
MINYAK BUAH ALPUKAT
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains
MAY EVI ANA NADEAK
130802070
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama Mahasiswa
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
:
Sintesis Poliuretan Melalui Polimerisasi Difenil
Metana 4,4 Diisosianat (MDI) Dengan Poliol
Hasil Hidroksilasi Minyak Buah Alpukat
: Skripsi
: May Evi Ana Nadeak
: 130802070
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematikadan Ilmu PengetahuanAlam (MIPA)
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Agustus 2017
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing II
Pembimbing I
Dr.Mimpin Ginting, MS
NIP. 1955 1013 1986 011 001
Dra. Herlince Sihotang, M.Si
NIP.1955 0325 1986 012 002
Diketahui/ Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si
NIP. 1974 0405 1999 032 001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
SINTESIS POLIURETAN MELALUI POLIMERISASI DIFENILMETANA
4,4 DIISOSIANAT (MDI) DENGAN POLIOL HASIL HIDROKSILASI
MINYAK BUAH ALPUKAT
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Agustus 2017
May Evi Ana Nadeak
130802070
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas Berkat
dan kasih karunia-Nya , penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan
skripsi ini sesuai rencana dan kehendakNya. Banyak hal sebagai pembelajaran dan
pembentukan dalam setiap waktu penulis rasakan sehingga semakin melihat dan
merasakan kebaikan dan kebesaran-Nya. Dalam pelaksaan penelitian hingga
penyelesaian skripsi ini, penulis menyadari banyak mendapat bantuan, motivasi
dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang,M.S selaku Dekan FMIPA USU
2. Ibu Dr. Cut Fatimah Zuhra, S.Si,M.Si dan Ibu Dr. Sovia Lenny, S.Si.,M.Si
sebagai Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU
3. Ibu Dra.Herlince, M.Sisebagai pembimbing I dan Bapak Dr. Mimpin
Ginting,MS sebagai pembimbing II yang dengan sabar telah memberikan
dorongan, bimbingan dan saran sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
4. Kepala Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan Bapak Dr.Mimpin
Ginting,MS beserta Dosen dan Staff Laboratorium Kimia Organik FMIPA
USU.
5. Seluruh Dosen Departemen Kimia FMIPA USU yang telah memberikan
waktunya untuk memberi bimbingan selama penulis mengikuti kuliah di
Departemen Kimia FMIPA USU, terkhusus kepada Bapak Prof.Drs. Basuki
Wirjosentono, MS.Ph.D sebagai dosen wali yang telah memberikan waktunya
untuk memberikan pengarahan dalam menyelesaikan studi selama perkuliahan.
6. Rekan- rekanasisten kimia organik (Bang Yabes,Bang Denny,Bang Bernard,
bang Daniel, Bang Lianta,Bang Hotlan,Kak Yulia,Kak Oes,Kak Sevty,Kak
Deasy,Bang Hardy, Bang Eben, Lois,Yeski, Bama,Mutiara, Deni,Siska, Epria,
Sahala, Youri, Steven, Lutfhi) yang turut membantu dan memberi semangat
dalam penyelesaian penelitian dan skripsi ini.
7. Teman-teman stambuk Kimia 2013 dan adik-adik Kimia 2014-2016.
8. Kepada Teman-teman terdekat saya April liana Hia, Yuni Surbakti, Indah
Manurung, Dewi Situmeang, Santi Sinaga yang senantiasa memberi semangat
,doa dan bantuan dalam penelitian saya.
Akhirnya saya mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada kedua
orangtua saya (Purbatua Nadeak dan Erni Johan Perangin-Angin) yang telah
memberi seluruh dukungan sarana , prasarana dan semangat bahkan dengan setia
terus membantu penulis dalam doa, abang tersayang Jeefry Ara Tua Nadeak dan
juga Henny Tampubolon yang seperti Ibu saya sendiri terima kasih buat dukungan
dan semangatnya . Skripsi ini saya persembahkan untuk kita semua, semoga dapat
bermanfaat.Tuhan Yesus senantiasa memberkati kita.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
SINTESIS POLIURETAN MELALUI POLIMERISASI DIFENIL
METANA 4,4 DIISOSIANAT (MDI)DENGAN POLIOL HASIL
HIDROKSILASI MINYAK BUAH ALPUKAT
ABSTRAK
Polimerisasi antara senyawa poliol dengan isosianat dapat menghasilkan
poliuretan yang memiliki beragam bentuk.Poliol yang digunakan dalam hal ini
dapat bersumber dari alam maupun juga hasil sintesis.Pada sintesis poliuretn ini
memanfaatkan buah alpukat rusak sebagai sumber minyak dalam pembuatan
poliol untuk menghasilkan poliuretan.Minyak alpukat diepoksidasi dengan asam
performiat (HCOOOH) dengan menggunakan katalis H2SO4 pada suhu 40-450C
diikuti reaksi hidrolisis untuk menghasilkan senyawa poliol. Poliol yang terbentuk
setelah dimurnikan dilakukan konfirmasi struktur melalui analisis spektroskopi
FT-IR. Kemudian poliol direaksikan dengan difenil metana 4,4 diisosianat (MDI)
dimana rasio (poliol : MDI) = 9:1 ; 8:2 ; 7:3 ; 6:4 ; 5:5 (v/v) dengan volume total
10 ml melalui pengadukan dalam sistem terbuka pada suhu 40-450C untuk
menghasilkan poliuretan. Karakterisasi bentuk hasil reaksi diamati secara visual
diikuti penentuan nilai kandungan gel, densitas dan analisis struktur dengan
spektrofotometer FT-IR. Hasil reaksi dari poliol minyak alpukat dengan Difenil
Metana 4,4 Diisosianat dari setiap rasio pencampuran menghasilkan poliuretan
dengan kandungan gel antara 74,63% hingga 99,8% dimana dengan
bertambahnya rasio MDI, nilai kandungan gel semakin tinggi. Hasil penentuan
densitas dari poliuretan yang terbntuk antara 0,1341gr/cm3 hingga 0,7220 gr/cm3.
Hasil analisis spektrofotometer FT-IR terhadap poliuretan yang dihasilkan
ditandai dengan munculnya puncak-puncak vibrasi pada daerah bilangan
gelombang 3400-3300 cm-1, 2270 – 1940 cm-1, 1700-1600 cm-1 dan 1590-1540
cm-1 yang merupakan karakteristik gugus fungsi uretan.
Kata kunci : Minyak Alpukat, Hidroksilasi, Poliol, MDI, Polimerisasi, Poliuretan.
Universitas Sumatera Utara
SYNTHESIS POLYURETHANE BY POLYMERIZATION DIPHENYL
METHANE 4,4 DIISOCYANATE (MDI) WITH POLYOL FROM
HYDROXILATED AVOCADO OIL
ABSTRACT
Polymerization between polyol compound with isocyanate can produce
polyurethane that had different forms. Polyol that used in this case can be sourced
from nature and also results from synthesis. On synthesis of this polyurethane
was utilizing the damaged avocado as an oil source in the manufacture of polyols
the polyols to produce polyurethane. avocado oil was reacted with performic acid
(HCOOOH) using H2SO4 as catalyst at 40 – 45⁰C followed by hydrolysis to
produce polyol. Polyol that formed after purified confirmated by FT-IR
spectroscopy, and then polyol was reacted to diphenyl methane 4,4 diisocyanate
(MDI) at ratio 9:1; 8:2; 7:3; 6:4; and 5:5 (v/v) with a total volume 10 ml through
stirring at open system at 40-45⁰C to produce polyurethane. Characterization of
reaction products was observed visually and followed by determination of gel
content ,density and confirmation structure by FT-IR spectroscopy analysis.
Product of reaction from hydroxilated and avocado oil with diphenyl methane 4,4
diisocyanate from each mixing ratio produce polyurethane with gel content
between 70,12% up to 96,29%, where increasing of MDI ratio, will increase the
gel content. Density analysis resulted of density polyurethane between
0,1341gr/cm3 up to 0,7220gr/cm3. FT-IR spectroscopy analysis resulted of
polyurethane was marked with vibration peaks at 3400-3300 cm-1, 2270 – 1940
cm-1, 1700-1600 cm-1 and 1590-1540 cm-1that show the characteristic of urethane
groups.
Keywords : Avocado oil,
Polyurethane.
Hydroxilation,
Polyol,
MDI,
Polimerization,
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
ii
iii
iv
v
vi
vii
x
xi
xii
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Permasalahan
1.3 Pembatasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Lokasi Penelitian
1.7 Metodologi Penelitian
1
3
3
4
4
4
5
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Buah Alpukat
2.2 Lemak dan Minyak
2.3 Minyak Alpukat
2.4 Oleokimia
2.5 Penggunaan Oleokimia Dalam Industri Polimer
2.6Epoksidasi
2.7Poliol
2.8Isosianat
2.9 Polimer
2.10 Poliuretan
6
8
10
10
12
13
15
17
19
20
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1 Alat-alat
3.2 Bahan-bahan
3.3 Prosedur Penelitian
3.3.1 Ekstraksi Minyak Alpukat
3.3.2 Pembuatan Metil Ester Asam Lemak
3.3.3 Pembuatan Poliol Minyak Alpukat
3.3.4 PembuatanPoliuretan
3.3.5Analisis Hasil Reaksi
3.3.5.1 Penentuan Kadar Air (minyak)
3.3.5.2 Penentuan Bilangan Iodin(minyak dan poliol)
3.3.5.3 Penentuan Komposisi Asam Lemak Minyak Alpukat
26
27
28
28
29
29
30
30
30
31
31
Universitas Sumatera Utara
Dengan Kromatografi Gas Cair
3.3.5.4 Analisis Kandungan Gel (poliuretan)
3.3.5.5 Analisis Densitas Poliuretan
3.3.5.5 Analisa Dengan spektroskopi FT-IR (minyak, poliol
dan poliuretan)
3.4 Bagan Penelitian
3.4.1 Ekstraksi Minyak Alpukat
3.4.2 Pemurnian Minyak Alpukat
3.4.3 Pembuatan Metil Ester Asam Lemak
3.4.4Pembuatan Poliol Minyak Alpukat
3.4.5Pembuatan Poliuretan Melalui Polimerisasi
Difenil Metana 4,4 Diisosianat (MDI) dengan Poliol Hasil
Hidroksilasi Minyak Alpukat
32
32
33
34
34
35
36
37
38
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
39
4.1.1 Hasil Ekstraksi Dan Pemurnian Minyak Alpukat
39
4.1.2 Hasil Kromatogram Komposisi Asam Lemak Minyak Alpukat 39
4.1.3 Pembuatan Poliol dari Minyak Alpukat
41
4.1.4Pembuatan Poliuretan
42
4.1.5Hasil Analisis Spektroskopi FT-IR Poliuretan
43
4.1.5.1 Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi
43
Poliol Minyak Alpukat dengan MDI pada Rasio 9:1(v/v)
4.1.5.2 Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi
Poliol Minyak Alpukat dengan MDI pada Rasio 8:2(v/v)
43
4.1.5.3 Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi
Poliol Minyak Alpukat dengan MDI pada Rasio 7:3(v/v)
44
4.1.5.4 Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi
Poliol Minyak Alpukat dengan MDI pada Rasio 6:4(v/v)
45
4.1.5.5 Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi
Poliol Minyak Alpukat dengan MDI pada Rasio 5:5(v/v)
45
4.2 Pembahasan
46
4.2.1 Pemurnian Minyak Alpukat
46
4.2.2 Komposisi Asam Lemak
46
4.2.3Pembuatan Poliol Minyak Alpukat
47
4.2.4 Pembuatan Poliuretan
48
4.2.4.1 Perubahan Bentuk dari Poliuretan
48
4.2.4.2 Kandungan Gel Poliuretan
50
4.2.4.3 Densitas Poliuretan
51
4.2.4.3 Spektrum Hasil Analisa Spektroskopi FT-IR
51
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
56
56
DAFTAR PUSTAKA
57
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
2.1
2.2
2.3
4.1
4.2
4.3
Judul
Halaman
Standar Mutu I dan II Buah Alpukat
Kandungan Asam Lemak Minyak Alpukat
Diagram Alir Oleokimia
Hasil Komposisi Asam Lemak Minyak Buah Alpukat
Karakteristik Poliuretan Hasil Polimerisasi Minyak Alpukat
Densitas Poliuretan Hasil Sintesis dari Poliol Minyak Alpukat
Dengan MDI Berbagai Rasio
6
10
11
40
41
50
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
Judul
Halaman
Struktur Trigliserida
Reaksi Pembentukan Asam Peroksi
Reaksi Epoksidasi terhadap Alkena
Struktur Gliserol Tririsinoleat pada Minyak Jarak
(Ricinus Communis Linn)
Pembentukan Poliol Turunan Oleat, Linoleat dan Linolenat
melalui Epoksidasi Diikuti Hidrolisis dari Gliserida
Minyak Kedelai
Struktur dari Beberapa Senyawa Diisosianat
Reaksi Pembentukan Poliuretan Secara Umum
Spektrum FT-IR Minyak Alpukat
Spektrum FT-IR Poliol Minyak Alpukat
Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi Poliol/MDI
= 9:1 (v/v)
Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi Poliol/MDI
= 8:2 (v/v)
Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi Poliol/MDI
= 7:3 (v/v)
Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi Poliol/MDI
= 6:4 (v/v)
Spektrum FT-IR Poliuretan Hasil Polimerisasi Poliol/MDI
= 5:5 (v/v)
Reaksi Hidroksilasi Minyak Alpukat
Reaksi Polimerisasi Poliol dengan MDI
Nilai Kandungan Gel Poliuretan Hasil Polimerisasi Poliol
: MDI Dalam Berbagai Rasio
6
8
16
16
18
21
25
43
44
45
46
46
47
48
49
51
52
Universitas Sumatera Utara