Pemanfaatan Serbuk Ban Bekas yang Dicangkok dengan Maleat Anhidrida Menggunakan Metode Graft Copolymerization Blending sebagai Penyerap Minyak
PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS YANG DICANGKOK DENGAN
MALEAT ANHIDRIDA MENGGUNAKAN METODE GRAFT
COPOLYMERIZATION BLENDING SEBAGAI
PENYERAP MINYAK
SKRIPSI
TOHARUDDIN BATUBARA
110802018
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS YANG DI CANGKOK DENGAN
MALEAT ANHIDRIDA MENGGUNAKAN METODE GRAFT
COPOLYMERIZATION BLENDING SEBAGAI
PENYERAP MINYAK
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
TOHARUDDIN BATUBARA
110802018
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Pemanfaatan Serbuk Ban Bekas yang Dicangkok
Dengan Maleat Anhidrida Menggunakan Metode
Graft Copolymerization Blending sebagai
Penyerap Minyak
Kategori
: Skripsi
Nama
: Toharuddin Batubara
Nomor Induk Mahasiswa : 110802018
Program Studi
: Sarjana (S1) Kimia
Departemen
: Kimia
Fakultas
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Februari 2016
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Pembimbing1,
Dr. Marpongahtun, MSc
NIP. 196111151988032002
Saharman Gea, Ph. D
NIP.196811101999031001
Diketahui/Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Rumondang Bulan Nst, MS
NIP. 195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS YANG DICANGKOK DENGAN
MALEAT ANHIDRIDA MENGGUNAKAN METODE
GRAFT COPOLYMERIZATION BLENDING
SEBAGAI PENYERAP MINYAK
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Februari 2016
TOHARUDDIN BATUBARA
110802018
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanirrahiim,
Puji dan syukur senantiasa penulis ucapkan kepada Allah SWT karena berkat rahmat
dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Shalawat
beriring salam penulis haturkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, semoga kita
mendapat syafaatnya kelak di hari akhir nanti.
Penghargaan yang tinggi kepada orang tua tercinta, Ayahanda Abdul
Kholid Batubara dan Ibunda Zakiah Nasution, terima kasih atas segala kasih
sayang, pengorbanan, cinta, dukungan, dan kepercayaan yang tiada terkira kepada
penulis. Kepada seluruh keluarga, terima kasih atas segala doa dan dukungannya.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Saharman Gea, Ph. D selaku
dosen pembimbing I dan Ibu Marpongahtun, M.S 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 Bapak Dr, Darwin Yunus Nasution, MS selaku dosen pembimbing akademik
yang telah memberikan saran dan motivasi selama masa perkuliahan. Terima kasih
juga kepada seluruh Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmunya kepada
penulis selama pendidikan.
Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada Bapak Saharman Gea,
Ph.D dan Kak Sri Rahayu, S.Si selaku kepala dan laboran Laboratorium Kimia
Dasar. Terima kasih atas segala fasilitas selama mengerjakan penelitian. Untuk
keluarga besar laboratorium Kimia Dasar, rekan-rekan stambuk 2010-2014, terima
kasih atas persaudaraan selama ±4 tahun ini. Terkhusus untuk sahabat-sahabat
penulis, Sakinah, Hendra, Riski, Dewi, Martha, Suci, Riana dan Saleh, terima kasih
telah menjadi keluarga untuk penulis selama pendidikan ini dan terima kasih atas
persahabatan yang tulus ini. Kepada teman-teman seperjuangan stambuk 2011,
terima kasih atas segala doa dan kekompakannya.
Semoga Allah senantiasa mengabulkan doa kita dan membalas segala
kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Aamiin Ya Rabbal ‘Alamiin.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS YANG DICANGKOK DENGAN
MALEAT ANHIDRIDA MENGGUNAKAN METODE GRAFT
COPOLYMERIZATION BLENDING SEBAGAI
PENYERAP MINYAK
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian mengenai pemanfaatan serbuk ban bekas yang dicangkok
dengan maleat anhidrida menggunakan metode graft copolymerization blending
sebagai penyerap minyak. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh
variasi penambahan maleat anhidrida, penambahan benzoil peroksida dan variasi
waktu pada serbuk ban bekas-g-maleat anhidrida. Proses grafting dilakukan dengan
teknik refluks dalam labu alas yang dirangkai dengan kondensor dan oil bath pada
suhu (105-110)oC, variasi konsentrasi MA (3, 6, 9, 12, 15) phr, variasi konsentrasi
benzoil peroksida (0,50; 0,10; 0,15) molar ratio dan variasi waktu (15, 30, 60, 90)
menit. Selanjutnya dilakukan penentuan derajat grafting dengan metode titrasi,
analisis spektra FT-IR untuk menentukan adanya grafting MA pada serbuk ban
bekas, uji SEM untuk mengetahui morfologi sampel tersebut dan uji pengembangan
dilakukan dengan perendaman terhadap minyak tanah dan toluena. Dari hasil
penelitian yang telah dilakukan menunujukkan bahwa proses serbuk ban bekas-gMA maksimum terjadi pada perbandingan 15 phr pada variasi penambahan maleat
anhidrida dengan derajat grafting 0,490% ; perbandingan 0,15 molar ratio pada
variasi penambahan benzoil peroksida dengan derajat grafting 0,245%; dan pada
variasi waktu 90 menit dengan derajat grafting 6,61%. Kemudian hasil analisis
spektra FT-IR didapat serapan gugus C=O pada daerah 1705,07 cm-1dan analisis
morfologi menunjukkan penyebaran yang merata dan homogen dengan luas
permukaan yang cukup besar dengan ukuran pori-pori yang kecil pada 7,609-102,9
µm. Kemudian uji swelling membuktikan dari kedua proses perendaman dengan
pelarut yang berbeda bahwa viskositas toluena sangat kecil dibandingkan dengan
karosen dan molekul-molekul toluena sangat mudah berdifusi.
Kata kunci : Grafting, Serbuk ban bekas, Maleat anhidrida, Benzoil peroksida.
Universitas Sumatera Utara
RECYCLING OF WASTE TYRE RUBBER GRAFTING MALEIC
ANHYDRIDE USING GRAFT COPOLYMERIZATION
BLENDING METHOD INTO OIL ABSORBENT
ABSTRACT
Recycling of waste tyre rubber grafting maleic anhydride using graft
copolymerization blending method into oil absorbent has been researched. This
research purposed to learn the influence variation of the additions maleic anhydride,
the addition benzoyl peroxide and the variation of times to Waste Tyre Rubber-gMaleic Anhydride. Grafting process has been done by using reflux method in the
flask connected with condensor and oil bath at (105-110)oC, the variation of
concentrations MA (3, 6, 9, 12, 15) phr, the variation of concentration benzoyl
peroxide (0.50; 0.10; 0.15) molar ratio and the variation of times (15, 30, 60, 90)
minute. Then, analyzed by determining of grafting degree with titration method, FTIR analysis to determine the presence of grafted-MA to waste tyre rubber, SEM
analysis to know morphologically sample and swelling test is done by using soil and
toluene. The result shows that WTR-g-MA process gets maximum concentration MA
at ratio 15 phr with grafting degree 0.490 %; gets maximum concentration benzoyl
peroxide at ratio 0.15 phr with grafting degree 0.245 %; and the variation of time at
90 minute with grafting degree 6.61 %. FT-IR analysis results the absorption of C=O
group at 1705.0707 cm-1 and morphology analysis shows the homogeneous and
compatible surface with high surface pores area at 7.609-102.9 µm. Swelling index
shows from the both of submersion process with different solvents that toluene has
lower viscosity than kerosene and the molecules of toluene are easy to difuse.
Keywords : Grafting, Waste tyre rubber, Maleic Anhydride, Benzoyl peroxide.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
ii
iii
iv
v
vi
vii
ix
x
xi
xii
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Singkatan
Daftar Lampiran
Bab 1.
Bab 2.
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
4
4
4
5
5
5
Tinjauan Pustaka
2.1. Ban
2.1.1. Vulkanisasi
2.1.2.BahanTambahan
2.1.3. Inisiator
2.1.4. Bahan Pengaktif(Activator)
2.1.5. Bahan Pemercepat(Akselerator)
2.1.6. Bahan Penstabil
2.2. Proses Grafting
2.3. Pencampuran Polimer (Polimer Blends/Composite)
2.3.1 Kopolimerisasi
2.4. Paduan Polimer (Polymer Blend)
2.5. Serbuk Ban Bekas
2.6. Maleat Anhidrida
2.7. Benzoil Peroksida
7
7
8
9
9
10
11
12
13
13
16
16
18
20
Universitas Sumatera Utara
Bab 3.
Bab 4
Bab 5.
2.9. Adsorben
2.10. Swelling Index
2.11. Fourier Transform- Infra Red (FTIR)
2.12. Scanning Electron Microscopy (SEM)
2.13. Analisa Derajat Grafting
2.14. Uji Sifat-Sifat Pengembangan
21
23
24
26
27
27
Metode Penelitian
3.1. Alat
3.2. Bahan
3.3. Prosedur Kerja
3.3.1. Penyiapan Bahan
3.3.2. Pembuatan Larutan Pereaksi
3.3.2.1. Pembuatan Larutan KOH 0,5 N
3.3.3. Proses Pengekstrakan Ban Bekas
3.3.4. Proses Grafting antara WTR-g-MA
3.3.5. Proses Penghitungan Derajat Grafting
3.3.6. Analisa Gugus Fungsi dengan FTIR
3.3.7. Analisa Sifat Morfologi dengan SEM
3.3.8. Analisa Sifat-Sifat Pengembangan
3.3.9. Analisis Data
3.3.9.1.Analysis of Variance
3.4. Bagan Penelitian
3.4.1. Bagan Preparasi Sampel
3.4.2. Bagan Proses Pengekstrakan Karet Ban Bekas
3.4.3. Bagan Proses Grafting antara WTR-g-MA
29
30
30
30
30
30
31
31
31
32
32
33
33
34
37
37
37
38
Hasil dan Pembahasan
4.1 Hasil Penelitian
4.1.1. Hasil Pengekstrakan Karet Ban Bekas
4.1.2.Hasil Grafting WTR-g-MA
4.2 Pembahasan
4.2.1. Pengekstrakan Serbuk Ban Bekas
4.2.2. Karakterisasi WTR dan WTR-g-MA dengan FTIR
4.2.3. Proses Grafting antara WTR-g-MA
4.2.4. Penghitungan Derajat Grafting
4.2.4.1. Pengaruh variasi konsentrasi MA terhadap
Derajat Grafting
4.2.4.2. Pengaruh variasi konsentrasi BPO terhadap
Derajat Grafting
4.2.4.3. Pengaruh variasi waktu terhadap derajat grafting
4.2.5. Analisa Sifat Morfologi WTR-g-MA dengan SEM
4.2.6. Analisa Pengembangan (swelling)
Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
Daftar Pustaka
Lampiran
40
40
41
42
42
42
45
47
47
49
50
52
54
57
58
59
62
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
2.1
2.2
3.1
3.2
3.3
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
Judul
Halaman
Komposisi ban di Indonesia
Pembagian daerah radiasi inframerah
Variasi Maleat Anhidrida (MA)
Variasi Benzoil Peroksida (BPO)
Variasi waktu
Hasil identifikasi serapan FT-IR WTR dan WTR-gMA
Data WTR-g-MA variasi MA
Data derajat grafting WTR-g-MA variasi MA
Data WTR-g-MA variasi BPO
Data derajat grafting WTR-g-MA variasi BPO
Data WTR-g-MA variasi waktu
Data derajat grafting WTR-g-MA variasi waktu
Data analisa pengembangan (swelling)
Data analisa pengembangan terhadap toluena
Data analisa pengembanagn terhadap karosen
7
25
34
34
34
41
46
46
47
48
49
49
52
52
53
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
Judul
Halaman
Skema kopolimer yang berbeda
Gambar kopolimer blok
Gambar kopolimer graft/cangkok
Gambar kopolimer Bergantian/alternating
Gambar kopolimer acak
Dasar pembuatan maleat anhidrida
Rumus dan struktur kimia benzoil peroksida
Reaksi dekomposisi benzoil peroksida
Serbuk ban bekas hasil ekstruksi
Hasil WTR-g-MA waktu 90 menit
Spektrum FT-IR (a) WTR (b) WTR-g-MA
Reaksi karet alam dengan maleat anhidrida
Grafik derajat grafting WTR-g-MA variasi MA
Grafik derajat grafting WTR-g-MA variasi BPO
Grafik derajat grafting WTR-g-MA variasi waktu
Hasil analisa SEM
Grafik analisa pengembangan terhadap karosen
13
14
14
15
15
19
20
21
38
39
42
44
46
48
50
51
53
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
FT-IR
WTR
MA
KOH
SEM
BPO
ANAVA
= Fourier Transform Infrared
= Waste Tyre Rubber
= Maleat Anhidrida
= Kalium Hidroksida
= Scanning Electron Microscopy
= Benzoil Peroksida
= Analysis of Variance
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Judul
Halaman
Gambar Penelitian
Hasil Analisa Gugus Fungsi WTR dengan
Fourier Transform Infrared (FT-IR)
Hasil Analisa Gugus Fungsi WTR-g-MA
dengan Fourier Transform Infrared (FT-IR)
Analisa Sifat Morfologi WTR-g-MA sengan
SEM
Perhitungan Penentuan Derajat Grafting
Variasi Maleat Anhidrida
Perhitungan Penentuan Derajat Grafting
Variasi Benzoil Peroksida
Perhitungan Penentuan Derajat Grafting
Variasi Waktu
Pengembangan
Perhitungan
Sifat-Sifat
(Swelling)
Data
Hasil
Sidik
Ragam
Pengaruh
Penambahan MA terhadap WTR-g-MA
Data
Hasil
Sidik
Ragam
Pengaruh
Penambahan BPO terhadap WTR-g-MA
Data
Hasil
Sidik
Ragam
Pengaruh
Penambahan Waktu terhadap WTR-g-MA
Data
Hasil
Sidik
Ragam
Pengaruh
Penambahan Waktu Swelling terhadap WTRg-MA
62
64
65
66
67
69
70
72
73
73
73
74
Universitas Sumatera Utara
MALEAT ANHIDRIDA MENGGUNAKAN METODE GRAFT
COPOLYMERIZATION BLENDING SEBAGAI
PENYERAP MINYAK
SKRIPSI
TOHARUDDIN BATUBARA
110802018
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS YANG DI CANGKOK DENGAN
MALEAT ANHIDRIDA MENGGUNAKAN METODE GRAFT
COPOLYMERIZATION BLENDING SEBAGAI
PENYERAP MINYAK
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
TOHARUDDIN BATUBARA
110802018
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Pemanfaatan Serbuk Ban Bekas yang Dicangkok
Dengan Maleat Anhidrida Menggunakan Metode
Graft Copolymerization Blending sebagai
Penyerap Minyak
Kategori
: Skripsi
Nama
: Toharuddin Batubara
Nomor Induk Mahasiswa : 110802018
Program Studi
: Sarjana (S1) Kimia
Departemen
: Kimia
Fakultas
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Februari 2016
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Pembimbing1,
Dr. Marpongahtun, MSc
NIP. 196111151988032002
Saharman Gea, Ph. D
NIP.196811101999031001
Diketahui/Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Rumondang Bulan Nst, MS
NIP. 195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS YANG DICANGKOK DENGAN
MALEAT ANHIDRIDA MENGGUNAKAN METODE
GRAFT COPOLYMERIZATION BLENDING
SEBAGAI PENYERAP MINYAK
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Februari 2016
TOHARUDDIN BATUBARA
110802018
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanirrahiim,
Puji dan syukur senantiasa penulis ucapkan kepada Allah SWT karena berkat rahmat
dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Shalawat
beriring salam penulis haturkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, semoga kita
mendapat syafaatnya kelak di hari akhir nanti.
Penghargaan yang tinggi kepada orang tua tercinta, Ayahanda Abdul
Kholid Batubara dan Ibunda Zakiah Nasution, terima kasih atas segala kasih
sayang, pengorbanan, cinta, dukungan, dan kepercayaan yang tiada terkira kepada
penulis. Kepada seluruh keluarga, terima kasih atas segala doa dan dukungannya.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Saharman Gea, Ph. D selaku
dosen pembimbing I dan Ibu Marpongahtun, M.S 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 Bapak Dr, Darwin Yunus Nasution, MS selaku dosen pembimbing akademik
yang telah memberikan saran dan motivasi selama masa perkuliahan. Terima kasih
juga kepada seluruh Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmunya kepada
penulis selama pendidikan.
Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada Bapak Saharman Gea,
Ph.D dan Kak Sri Rahayu, S.Si selaku kepala dan laboran Laboratorium Kimia
Dasar. Terima kasih atas segala fasilitas selama mengerjakan penelitian. Untuk
keluarga besar laboratorium Kimia Dasar, rekan-rekan stambuk 2010-2014, terima
kasih atas persaudaraan selama ±4 tahun ini. Terkhusus untuk sahabat-sahabat
penulis, Sakinah, Hendra, Riski, Dewi, Martha, Suci, Riana dan Saleh, terima kasih
telah menjadi keluarga untuk penulis selama pendidikan ini dan terima kasih atas
persahabatan yang tulus ini. Kepada teman-teman seperjuangan stambuk 2011,
terima kasih atas segala doa dan kekompakannya.
Semoga Allah senantiasa mengabulkan doa kita dan membalas segala
kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Aamiin Ya Rabbal ‘Alamiin.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS YANG DICANGKOK DENGAN
MALEAT ANHIDRIDA MENGGUNAKAN METODE GRAFT
COPOLYMERIZATION BLENDING SEBAGAI
PENYERAP MINYAK
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian mengenai pemanfaatan serbuk ban bekas yang dicangkok
dengan maleat anhidrida menggunakan metode graft copolymerization blending
sebagai penyerap minyak. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh
variasi penambahan maleat anhidrida, penambahan benzoil peroksida dan variasi
waktu pada serbuk ban bekas-g-maleat anhidrida. Proses grafting dilakukan dengan
teknik refluks dalam labu alas yang dirangkai dengan kondensor dan oil bath pada
suhu (105-110)oC, variasi konsentrasi MA (3, 6, 9, 12, 15) phr, variasi konsentrasi
benzoil peroksida (0,50; 0,10; 0,15) molar ratio dan variasi waktu (15, 30, 60, 90)
menit. Selanjutnya dilakukan penentuan derajat grafting dengan metode titrasi,
analisis spektra FT-IR untuk menentukan adanya grafting MA pada serbuk ban
bekas, uji SEM untuk mengetahui morfologi sampel tersebut dan uji pengembangan
dilakukan dengan perendaman terhadap minyak tanah dan toluena. Dari hasil
penelitian yang telah dilakukan menunujukkan bahwa proses serbuk ban bekas-gMA maksimum terjadi pada perbandingan 15 phr pada variasi penambahan maleat
anhidrida dengan derajat grafting 0,490% ; perbandingan 0,15 molar ratio pada
variasi penambahan benzoil peroksida dengan derajat grafting 0,245%; dan pada
variasi waktu 90 menit dengan derajat grafting 6,61%. Kemudian hasil analisis
spektra FT-IR didapat serapan gugus C=O pada daerah 1705,07 cm-1dan analisis
morfologi menunjukkan penyebaran yang merata dan homogen dengan luas
permukaan yang cukup besar dengan ukuran pori-pori yang kecil pada 7,609-102,9
µm. Kemudian uji swelling membuktikan dari kedua proses perendaman dengan
pelarut yang berbeda bahwa viskositas toluena sangat kecil dibandingkan dengan
karosen dan molekul-molekul toluena sangat mudah berdifusi.
Kata kunci : Grafting, Serbuk ban bekas, Maleat anhidrida, Benzoil peroksida.
Universitas Sumatera Utara
RECYCLING OF WASTE TYRE RUBBER GRAFTING MALEIC
ANHYDRIDE USING GRAFT COPOLYMERIZATION
BLENDING METHOD INTO OIL ABSORBENT
ABSTRACT
Recycling of waste tyre rubber grafting maleic anhydride using graft
copolymerization blending method into oil absorbent has been researched. This
research purposed to learn the influence variation of the additions maleic anhydride,
the addition benzoyl peroxide and the variation of times to Waste Tyre Rubber-gMaleic Anhydride. Grafting process has been done by using reflux method in the
flask connected with condensor and oil bath at (105-110)oC, the variation of
concentrations MA (3, 6, 9, 12, 15) phr, the variation of concentration benzoyl
peroxide (0.50; 0.10; 0.15) molar ratio and the variation of times (15, 30, 60, 90)
minute. Then, analyzed by determining of grafting degree with titration method, FTIR analysis to determine the presence of grafted-MA to waste tyre rubber, SEM
analysis to know morphologically sample and swelling test is done by using soil and
toluene. The result shows that WTR-g-MA process gets maximum concentration MA
at ratio 15 phr with grafting degree 0.490 %; gets maximum concentration benzoyl
peroxide at ratio 0.15 phr with grafting degree 0.245 %; and the variation of time at
90 minute with grafting degree 6.61 %. FT-IR analysis results the absorption of C=O
group at 1705.0707 cm-1 and morphology analysis shows the homogeneous and
compatible surface with high surface pores area at 7.609-102.9 µm. Swelling index
shows from the both of submersion process with different solvents that toluene has
lower viscosity than kerosene and the molecules of toluene are easy to difuse.
Keywords : Grafting, Waste tyre rubber, Maleic Anhydride, Benzoyl peroxide.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
ii
iii
iv
v
vi
vii
ix
x
xi
xii
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Singkatan
Daftar Lampiran
Bab 1.
Bab 2.
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
4
4
4
5
5
5
Tinjauan Pustaka
2.1. Ban
2.1.1. Vulkanisasi
2.1.2.BahanTambahan
2.1.3. Inisiator
2.1.4. Bahan Pengaktif(Activator)
2.1.5. Bahan Pemercepat(Akselerator)
2.1.6. Bahan Penstabil
2.2. Proses Grafting
2.3. Pencampuran Polimer (Polimer Blends/Composite)
2.3.1 Kopolimerisasi
2.4. Paduan Polimer (Polymer Blend)
2.5. Serbuk Ban Bekas
2.6. Maleat Anhidrida
2.7. Benzoil Peroksida
7
7
8
9
9
10
11
12
13
13
16
16
18
20
Universitas Sumatera Utara
Bab 3.
Bab 4
Bab 5.
2.9. Adsorben
2.10. Swelling Index
2.11. Fourier Transform- Infra Red (FTIR)
2.12. Scanning Electron Microscopy (SEM)
2.13. Analisa Derajat Grafting
2.14. Uji Sifat-Sifat Pengembangan
21
23
24
26
27
27
Metode Penelitian
3.1. Alat
3.2. Bahan
3.3. Prosedur Kerja
3.3.1. Penyiapan Bahan
3.3.2. Pembuatan Larutan Pereaksi
3.3.2.1. Pembuatan Larutan KOH 0,5 N
3.3.3. Proses Pengekstrakan Ban Bekas
3.3.4. Proses Grafting antara WTR-g-MA
3.3.5. Proses Penghitungan Derajat Grafting
3.3.6. Analisa Gugus Fungsi dengan FTIR
3.3.7. Analisa Sifat Morfologi dengan SEM
3.3.8. Analisa Sifat-Sifat Pengembangan
3.3.9. Analisis Data
3.3.9.1.Analysis of Variance
3.4. Bagan Penelitian
3.4.1. Bagan Preparasi Sampel
3.4.2. Bagan Proses Pengekstrakan Karet Ban Bekas
3.4.3. Bagan Proses Grafting antara WTR-g-MA
29
30
30
30
30
30
31
31
31
32
32
33
33
34
37
37
37
38
Hasil dan Pembahasan
4.1 Hasil Penelitian
4.1.1. Hasil Pengekstrakan Karet Ban Bekas
4.1.2.Hasil Grafting WTR-g-MA
4.2 Pembahasan
4.2.1. Pengekstrakan Serbuk Ban Bekas
4.2.2. Karakterisasi WTR dan WTR-g-MA dengan FTIR
4.2.3. Proses Grafting antara WTR-g-MA
4.2.4. Penghitungan Derajat Grafting
4.2.4.1. Pengaruh variasi konsentrasi MA terhadap
Derajat Grafting
4.2.4.2. Pengaruh variasi konsentrasi BPO terhadap
Derajat Grafting
4.2.4.3. Pengaruh variasi waktu terhadap derajat grafting
4.2.5. Analisa Sifat Morfologi WTR-g-MA dengan SEM
4.2.6. Analisa Pengembangan (swelling)
Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
Daftar Pustaka
Lampiran
40
40
41
42
42
42
45
47
47
49
50
52
54
57
58
59
62
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
2.1
2.2
3.1
3.2
3.3
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
Judul
Halaman
Komposisi ban di Indonesia
Pembagian daerah radiasi inframerah
Variasi Maleat Anhidrida (MA)
Variasi Benzoil Peroksida (BPO)
Variasi waktu
Hasil identifikasi serapan FT-IR WTR dan WTR-gMA
Data WTR-g-MA variasi MA
Data derajat grafting WTR-g-MA variasi MA
Data WTR-g-MA variasi BPO
Data derajat grafting WTR-g-MA variasi BPO
Data WTR-g-MA variasi waktu
Data derajat grafting WTR-g-MA variasi waktu
Data analisa pengembangan (swelling)
Data analisa pengembangan terhadap toluena
Data analisa pengembanagn terhadap karosen
7
25
34
34
34
41
46
46
47
48
49
49
52
52
53
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
Judul
Halaman
Skema kopolimer yang berbeda
Gambar kopolimer blok
Gambar kopolimer graft/cangkok
Gambar kopolimer Bergantian/alternating
Gambar kopolimer acak
Dasar pembuatan maleat anhidrida
Rumus dan struktur kimia benzoil peroksida
Reaksi dekomposisi benzoil peroksida
Serbuk ban bekas hasil ekstruksi
Hasil WTR-g-MA waktu 90 menit
Spektrum FT-IR (a) WTR (b) WTR-g-MA
Reaksi karet alam dengan maleat anhidrida
Grafik derajat grafting WTR-g-MA variasi MA
Grafik derajat grafting WTR-g-MA variasi BPO
Grafik derajat grafting WTR-g-MA variasi waktu
Hasil analisa SEM
Grafik analisa pengembangan terhadap karosen
13
14
14
15
15
19
20
21
38
39
42
44
46
48
50
51
53
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
FT-IR
WTR
MA
KOH
SEM
BPO
ANAVA
= Fourier Transform Infrared
= Waste Tyre Rubber
= Maleat Anhidrida
= Kalium Hidroksida
= Scanning Electron Microscopy
= Benzoil Peroksida
= Analysis of Variance
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Judul
Halaman
Gambar Penelitian
Hasil Analisa Gugus Fungsi WTR dengan
Fourier Transform Infrared (FT-IR)
Hasil Analisa Gugus Fungsi WTR-g-MA
dengan Fourier Transform Infrared (FT-IR)
Analisa Sifat Morfologi WTR-g-MA sengan
SEM
Perhitungan Penentuan Derajat Grafting
Variasi Maleat Anhidrida
Perhitungan Penentuan Derajat Grafting
Variasi Benzoil Peroksida
Perhitungan Penentuan Derajat Grafting
Variasi Waktu
Pengembangan
Perhitungan
Sifat-Sifat
(Swelling)
Data
Hasil
Sidik
Ragam
Pengaruh
Penambahan MA terhadap WTR-g-MA
Data
Hasil
Sidik
Ragam
Pengaruh
Penambahan BPO terhadap WTR-g-MA
Data
Hasil
Sidik
Ragam
Pengaruh
Penambahan Waktu terhadap WTR-g-MA
Data
Hasil
Sidik
Ragam
Pengaruh
Penambahan Waktu Swelling terhadap WTRg-MA
62
64
65
66
67
69
70
72
73
73
73
74
Universitas Sumatera Utara