Pengaruh Konsentrasi Metil Etil Keton Peroksida (ME KPO) dan Orientasi Serat Rotan terhadap Kekuatan Mekanik Komposit Poliester

ISSN: 1907-5030

REINTEK
(Rekayrsa Innovasi Teknologi)

Jurnal Ilmu Pengetahusn dln T€knologi Terapan

Pelindung : H.Bahdin Nur Tanjung, S.E, M.M
Penasehat/Pembina : Drs. H.Armansyah, M.M
Penanggung Jawab : Dekan Fakultas Teknik

Redaktur:
Pimpinan : Dr.Ir.M.Sobron Yamin Lubis,M.Sc
Sekretaris : Muhamif, S.T, M.Sc
Mitra Bestari:
Dr.lr.llmi Abdullah, M.Sc (lnstitut Teknologi Medan)
Dr. Ir. Syafrudin M (Universiti Sains Malaysia)
Dr.lr.Salmah, M.Sc (Universiti Malaysia Perlis)
Dr.lr.Hj.Halimatudahliana, M.Sc (Universitas Sumatera Utara)
Ir.Poerwanto, M.Sc (Universitas Sumatera Utara)
Ir.Hermansyah Alam M.T (lnstitut Teknologi Medan)

Anggota Redaktur:
lr. Abd. Aziz Hutasuhut, M.M
Rahmatullah, S.T.M.Sc
Hendri Nurdin, S.T, M.T
Ir.Sri Asfiati, M.T
Ir.Noorly Evalina

Sekretariat:
M.Husin Cultom, S.T, M.T
Khairul Umurani, S.T
Rohana, S.T
Dra. Asmiani. Saragih.

Distribusi:
Rafii, S.Sos
Firman Edy
Dra.Hasneti Sofyan

Diterbitkan oleh :
FakultasTeknik Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara

Alamat Penerbit/Redaksi :
Jl.Kapt.Mukhtar Basri No.3 Medan-Sumut.
Telp: 061 -6622400, Fax: 06 I -6625474.Website: http://www.umsu.ac.id
Email : Reintek_ft umsu@yahoo.com

REINTEK

rSSN:

Jurnal Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Terapan
Volume 4. No. 2 Desember 2009

Halaman 65-129

1eo7-5030

Daftar Isi
Effect of Alloying Elements On The Microstructure and Mechanical Properties Of Hot
Pressed TiAl Alloys.(65 - 72)
Husni (Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh)

Kajian Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Milcro Hidro di Sungai Air Kule Kabupaten Kaur
(73-7e)
Khairul Amri (Universitas Bengkulu)
Magnetic Field [nfluence On Limiting Current Of Lead Electrodeposition
Ergonomi Pada Perancangan Tata Letak Ruang Kerja (80-85)
Sudibyo, Ismail, Uzir, Idris, Aziz (Unversiti Sains Malaysia)
Designin An Intelligent NICDNIMH Battery Charger With Microcontroller (86-94)
Syafrudin, Khoo Kay Choong (Universiti Sains Malaysia)
Pengaruh Pengurangan Luas Tampang Pada Kuat Lentur Balok Beton (95-100)

Harsoyo, Kadir, Ahmad Mirwan(Universitas Islam Indonesia)
Dampak Pertumbuhan Calcareous Film Terhadap Prilaku Polarisasi Korosi ( l0l
Yuli Panca Asma ra(Universitas Mataram,)

-I

06)

Perancangan dan Pengujian Alat Penukar Panas Untuk Memanfaatkan Limbah Panas Dari
Kondensor Mesin Penata Udara (107-l l2)

Jofri. B.Sinaga(Uniyersitas Lampung)
Pengaruh Kosentrasi Metil

Etil Keton Peroksida (ME KPO) dan Orientasi Serat Rotan

(l l3- l l7)
Halimatuddahliana(UniversitasSumateraUtara),r

Terhadap Kekuatan Mekanik Komposit Poliester

Preliminary Study of Tamarin Seeds Used As Coagulant in Primary Wastewater Treatment
(l l8-120)
Setiaty Pandia (Universitas Sumatera Utara)

Morphological Of Nano Silver Particle Effect On Electrical Properties Near Percoltion
Threshold

(l2l-t28)

Zulkarnain, Mariatti , I. A. Azid (Universitas Syiah Kuala & Universiti Sains Malaysia)
Indeks Subjek ( 129)
Indeks Penulis ( 129)

II

REINTEK
JURNAL ILMU
PENGETAHUAN
DAN TEKNOLOGI TERAPAN

PENGARUH KONSENTRAST METIL ETIL KETON PEROKSIDA
(ME KPO) DAN ORIENTASI SERAT ROTAN TERHADAP
KEKUATAN MEKANIK KOMPOSIT POLIESTER
Halimatuddahliana
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Medan 20155
E-mail ; in9_8473@yahoo.com

Abstruct

The effecx of nethyl ethyl keton peroxide (MEKqO) qnd the orientation o/ rotan
Jiber on the
mechanical properties of polyester couposite were inyestigqted. The vqriqtion of MEKpO were 5; 5.5
and 604 of polyester weight, whether rhe orientations of rotan
fiber were longitudinal, transverse, and
random. The composite was prepared using hot press at temperature o/ 80'C. Results show that the
lensile strength and the Jlexural stength of rhe composites were increased qs the increase of MEKpo
concentratior, whereqs lhe impqct slrengths were decreased as the increase of MEKPO concentration,
The composite v)ith the longitudina! Jtiber rotan orientation has showed the besi tensile stength, whercqs
the best /lexural and impact strengths were showed at randomly
fiber orientation.
Key'v'ords; rotanfiber, MEKPO, polyester orientation, tensile strength, flexural strenglh

1.

Pendahuluan

Kajian mengenai komposit
poliester sebagai matriks telah

dengan

banyak
dilakukan. Pemilihan poliester, yang
merupakan plastik dari jenis termoset, sebagai

matrik bahan komposit disebabkan beberapa
alasan yaitu (Sopyan,200l) : kuat, memiliki
permukaan yang lembut, dapat dicuci, mudah
mengeras, bersifat seperti spring dan tahan
kedut,. Sedangkan kelemahan dari poliester
adalah rentan terhadap regangan dan peka
terhadap bahan-bahan kimia. Sementara itu,
penggunaan serat rotan pada komposit
dilakukan untuk meningkatkan sifat komposit
antara lain kekuatan, biaya yang rendah

karena bahan mudah diperoleh

dan

penyerapan kelembaban yang rendah.

Mulyadi (2004) telah

melakukan

kajian terhadap komposit serat rotan dengan
ini
divariasikan konsentrasi poliester, dengan
bentuk orientasi serat rotannya adalah random
clan anyaman. Sementara itu, Taurista, dkk

matriks poliester. Pada penelitian

(2004) mengkaji komposit serat

bambu

dengan matriks poliester. Pada penelitian ini

ditambahkan katalis berupa MEKPO (Metil

Etil Keton Peroksida) yang berfungsi
mempersingkat

waktu curing,

sehingga

komposit lebih cepat terbentuk (mengoras).
di atas menunjukkan hasil

Kedua penelitian

peningkatan kekuatan komposit

dengan

penambahan serat rotan maupun serta bambu

ke dalam matriks poliester. Oleh karena itu,
pada penelitian ini akan dikaji pengaruh
penambahan MEKPO (Metil Etil Keton
Peroksida) dan bentuk orientasi serat rotan
terhadap sifat-sifat mekanik seperti kekuatan
tarik (tensile strength) dan kekuatan patah
(impact strength) pada komposit poliester.

2.

Metode

Bahan yang digunakan

dalam

penelitian ini adalah Poliester, serat rotan, dan
metil etil keton Peroksida (MEKPO). Serat

rotan disiapkan sebagai pengisi

dalam

pembuatan komposit dengan tebal 0,1 cm,
Cetakan disiapkan dengan ukuran 17 x l5 x
0,2 cm sebagai alat pencetak komposit.

2.1

PembentukanKomposit

Setelah semua disiapkan

maka

komposit dapat dibentuk dengan prosedur
sebagai berikut

l.Resin poliester yang telah disiapkan
dimasukkan ke dalam Beaker Gelas.

Pengsruh Konsentrasi Metil Etil Keton Peroksida (ME KPO) Dan Orientasi Serat Rotsn Terhadap I
Kekuatan Mekanik Komposit Polyester (Halimatuddrhliana)

l3

Ditambahkan Metil Etil Keton
Peroksida (MEKPO) sebagai katalis
dengan variasi 5 ; 5,5 ;6% dari berat

2.

g.Kemudian komposit dikeluarkan dari
cetakan dan didinginkan dengan air
selama 3 menit.
10. Komposit dipotong untuk keperluan

resin poliester

3.Kemudian campuran diaduk hingga

pengujian.

homogen.

4.Dilapisi aluminium foil di permukaan

cetakan agar komposit

mudah

dilepaskan dari cetakan.

2.2 Pengujian Komposit
Pengujian yang dilakukan adalah

l.

S.Dimasukkan serat rotan ke dalam
cetakan dengan beberapa variasi
orientasi (melintang, memanjang atau
acak) dengan perbandingan volume

serat rotan 40Yo dari berat

agat

permukaan komposit menjadi rata.

8.Dimasukkan ke dalam kempa panas
(hot press) lalu di-preheating selama 5
menit pada temperatur 800C.

strengfu)

Z. Uii kekuatan bengkok

3.

poliester.

T.Kemudian cetakan ditutup

Uji kekuatan tarik (tensile
ASTM D 638

resin

6.Campuran resin poliester dan Metil Etil
Koton Peroksida (MEKPO) dituang ke
dalam cetakan yang berisi serat rotan.

:

(lentur)

(lexural strength) ASTM D 790
Uji kekuatan bentur (impact strength)
ASTM D 5942

3.

Hasil dan Pembahasan
Dari hasil uji tarik komposit diperoleh
pengaruh orientasi serat rotan dan konsentrasi
MEKPO terhadap kekuatan tarik komposit
(Gambar I ).

80
'10

60

3
l.

50

F
40
G

3

30

v

-----*-

Serat Acak

-lI-

Serat Memanjang

-#

Tanpa Serat

Serat Melintang

20

l0
5.5

Komposisi ME(PO te rhadap Berat
Poliester (o/ob/b)
Gambar

I Grafik

Pengaruh Komposisi Metil Etil Keton Peroksida (MEKPO) dan Orientasi Serat

terhadap Kekuatan Tarik Komposit

114

REINTEK. Vol,4, No.2.Tahun 2009. ISSN 1907-5030

Dari Gambar I di atas, dapat dilihat bahwa
kekuatan tarik meningkat dengan meningkatnya

komposisi MEKPO yang digunakan. Hal ini
terjadi karena dengan penambahan MEKpO
yang semakin banyak pada komposit akan
meningkatkan kekerasan komposit sehingga
daya yang dibutuhkan untuk menarik komposit

tersebut semakin besar.

Bila

dibandingkan

dengan kekuatan tarik matriks poliester murni
(tanpa MEKPO) sebagai kontrol sebesar 10-21
MPa (Hutl, 1981) maka MEKPO telah berfungsi

sebagai pengeras dalam komposit. Karena
dengan penambahan MEKPO, kekuatan tarik
komposit lebih besar dibanding poliester murni.
Menurut Surdia (1984) kadar MEKpO yang
biasanya ditambahkan pada matriks poliester

yaitu berkisar antara

3-7

(ohblb) dari

berat

poliester.

Ditinjau dari orientasi serat yaitu serat
memanjang, melintang dan acak maka kekuatan
tarik terbesar diberikan oleh serat memanjang

sedangkan yang terkecil diberikan oleh serat

melintang. Hal ini terjadi karena pada serat
melintang orientasi serat berlawanan arah
dengan gaya tarik, sehingga kekuatan tariknya
kecil dan daya yang, diperlukan untuk
memutuskan ikatan komposit lebih kecil,
Berbeda dengan serat memanjang, di mana
orientasi serat searah dengan gaya tariknya
sehingga daya yang diperlukan untuk
memutuskan ikatan komposit lebih besar.

Sementara itu Gambar 2 menunjukkan
pengaruh komposisi metil etil keton peroksida

(MEKPO)

---,t-

(!I
U)

'c

dan Orientasi Serat

rerhadap

Pemanjangan pada Saat Putus (%).

0.8

Serat Acak

={--*-

&rat Memanjang

--:X-

Tanpa serat

Serat Melintang

6! U.b

'a

0.4

5.5
Kom pos is i MU(PO terhadap Berat

Poliester (%b/b)
Gambar 2 Grafik Pengaruh Komposisi Metil Etil Keton Peroksida (MEKPO) dan Orientasi
terhadap Pemanjangan pada Saat Putus (%)

Dari Gambar 2 terlihat bahwa terjadi
penurunan pemanjangan komposit dengan
meningkatnya komposisi MEKPO. Bila
dibandingkan dengan elongation at break

(pemanjangan pada saat putus) poliester mumi

(tanpa MEKPO) yaitu sebesar

1,6-2Yo

(Purboputro, 2008) maka seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya bahwa MEKPO telah
berfungsi sebagai pengeras pada komposit
poliester. Dikatakan demikian karena komposit
yang semakin kuat (keras) maka akan lebih sulit
menariknya dan pemanjangan yang terjadi pada

komposit saat putus akan lebih kecil. Olehkarena
itu, pemanjangan pada saat putus komposit

dengan penambfian MEKPO lebih kecil
dibanding poliestor mumi tanpa MEKPO.
Ditinjau dari orientasi serat, pemanjangan pada

saat putus komposit tidak

menunjukkan

perbedaan yang signifi kan.

uji lentur komposit diperoleh
pengaruh orientasi serat rotan dan konsentrasi
MEKPO terhadap kekuatan lentur komposit
Dari hasil

(Gambar 3).

Pengaruh Konsentrasi Metil Etil Keton Peroksida (ME KPO) Dan Orientssiserat Rotan T€rhadsp
Kekuatan Mekanik Komposit Polyester (Halimstuddahliana)

115

i

180

I

160

$,oo
L

! 'ro

-+---l-

Serat Acak

---rr-

Serat M emanjang

--I-

Tanp a Serat

Serat M elintang

E roo

g

80

5.5
Kom posisi MEKPO tcrhadap Berat

Poliester (o/&/b)
Gambar 3 Grafik Pengaruh Komposisi Metil Etil Keton Peroksida (MEKPO) dan

Orientasi Serat terhadap Kekuatan Lentur Komposit

Dari Gambar 3 di atas, diperoleh adanya
penurunan kekuatan lentur untuk komposisi
MEKPO yang semakin besar. Bila dibandingkan
kekuatan lentur poliester murni (tanpa MEKPO)
sebagai kontrol yaitu 60 IlPa (Purboputro, 2008)
maka seperti yang telah dijelaskan sebelumnya
MEKPO telah berfungsi dalam meningkatkan
sifat-sifat mekanik komposit. Kekuatan lentur
semakin menurun dengan penambahan MEKPO
karena komposit akan semakin keras dengan
meningkatnya komposisi MEKPO yang

ditambahkan, sejalan dengan
akan semakin kecil.

itu kelenturannya

Dari Gambar 3 di

atas, juga terlihat
bahwa kekuatan lentur terbesar diberikan oleh
orientasi serat acak. Hal ini disebabkan karena
pada orientasi serat acak, serat menyebar lebih
rata. Dengan penyebaran sgrat yang lebih merata
maka akan meningkatkan kelenturan komposit
tersebut.

Gambar

4

menunjukkan

pengaruh

orientasi serat rotan dan konsentrasi MEKPO
terhadap kekuatan bentur komposit.

0.1 8

o

0.1 5

o.t2
t6l 0.09
,u

v

0.06

--+--r-

Serat Acak

-*:-+-

Serat Memanjang

Serat Melintang

Tanpa Serat

0.03
5.5

Kom posisi

ME(PO terhadsp Berat

Pol ieste r (yoblb)

Cambar 4 Grafik Pengaruh Komposisi Metil Etil Keton Peroksida (MEKPO) dan Orientasi Serat
terhadap Kekuatan bentur Komposit

I

l6

REINTEK. Vol.4, No,2.Tahun 2009, ISSN 1907-5030

Dari Gambar 4 di atas terlihat bahwa
adanya peningkatan kekuatan bentur pada
komposit dengan bertambahnya komposisi
MEKPO. Bila dibandingkan dengan kekuatan

Ientur yang semakin menurun dengan

peningkatan komposisi MEKPO tetapi berbeda

dengan kekuatan bentur yang semakin
meningkat dengan peningkatan komposisi
MEKPO.

Menurut Mulyadi (2004), pada komposit
yang dibuatnya yaitu komposit dengan matriks
poliester dan pengisi serat alami maka kekuatan
bentur komposit berbanding terbalik dengan

kekuatan lentumya. Karena MEKPO pada
matriks poliester berfungsi sebagai pengeras
(hardener) sehingga semakin banyak MEKPO
yang ditambahkan ke dalam matriks poliester
maka komposit akan semakin tahan terhadap

Daftar Pustakr

Hull, D. 198 I . An Introduclion to Composite
Materials. Cambridge University Press: New
York.

Mulyadi, D.2004. Penggunaan Seral Rotan
Sebagai Penguat Pada Komposit Departemen
Teknik Mesin, ITB: Bandung.
Purboputro, P.l. 2008. Pengaruh Panjang Serat
Terhadap Kekuatan Impak Komposit Enceng
Gondok dengan Matriles Poliester. lurusan

Teknik Mesin Universitas Muhammadivah
Surakarta: Surakarta.

benturan.

Sopyan,

L. 2001. Kimia Polimer. ?T.

Prudnya

Ditinjau dari orientasi serat, maka daya
tahan bentur yang terbesar diberikan oleh
orientasi serat acak. Hal ini disebabkan karena

Paramita: Jakarta.

penyebaran serat pada orientasi serat acak lebih

Surdia, T, dan Shinroku, S. 1984. Pengetahuan

merata pada seluruh permukaan komposit,
sehingga sewaktu benturan terjadi, pendulum
mengenai bagian komposit keseluruhan yang
mengandung serat. Jika dibandingkan dengan
kekuatan bentur poliester murni (tanpa MEKPO)
sebagai kontrol yaitu 0,0106 Joule (Purboputro,
2008).

Bahan Teknik. Pustaka Teknologi dan Informasi
Pradnya Paramita: Bandung.
Taurista, A.Y., Agita, O.R. dan Khrisna" H.P.
2004. Komposit Laminat Bambu Serat Wovefl

Sebagai bahan Alternatif Pengganti Fiber Glass

4.

Pada Kulit Kapal. Jurusan Teknik Material,

I(esimpulan

Dari hasil analisa sifat-sifat
komposit, seperti kekuatan tarik

mekanis
(Tensile
(Flexural Strength),

ITS: Surabaya.

Strength), kekuatan lentur
kekuatan patah (Impact Strength), maka dapat
diambil beberapa kesimpulan :

Kekuatan tarik dan kekuatan bentur komposit
poliester dengan pengisi serat rotan semakin
meningkat dengan meningkatnya kandungan
MEKPO sedangkan kekuatan lentur berkurang
dengan meningkatnya kandungan MEKPO.
Komposit dengan orientasi serat memanjang,
memberikan kekuatan tarik yang paling baik,
sedangkan kekuatan lentur dan kekuatan bentur
yang paling baik diberikan oleh komposit
dengan serat acak.

Pengaruh Konsertrasi Metil Etil Kelon Peroksida (ME KPO) Dan Orientasi S€rat Rotao
Kekuatan Mekanik K0mposit Polyester (Halimstuddrhliina)

Terhadlp

ll7