Pengaru Komposisi Serbuk Tempurung Kelapa sebagai Pengisi Komposit Poliester Tak Jenuh Terhadap Sifat Mekanik dan Penyerapan Air
LAMPIRAN 1
DATA HASIL PENELITIAN
L1.1 PENGUJIAN SIFAT KEKUATAN BENTUR ( IMPACT STRENGTH )
Tabel L1.1 Pengujian Sifat Kekuatan Bentur ( Impact Strength )
Sampel
Poliester
Ukuran
STK
(mesh)
Perbandingan
pengisi
dengan
matriks
Sampel
I
0
100;0
3734,1
20;80
6383,3
50
30;70
40;60
Poliester VS
Serbuk
Tempurung
Kelapa
20;80
70
30;70
40;60
20;80
100
30;70
40;60
Sampel
II
Sampel
III
Rata –
rata
3161,4
3169
3354,83
5246,4
5575,7
5735,13
5432
4150,7
4960,7
4847,8
3014,2
3043,7
3029,2
3029,03
6283,3
5546,5
5825,31
5885,03
5479
4640,8
4625,7
4915,16
3023,6
2992,5
3146,9
3054,33
6101,5
6205,7
5943,2
6083,47
5461,1
4700
4916,6
5025,9
3012,4
2836,5
3548,1
3132,33
L1.2 PENYERAPAN AIR ( WATER ABSORPTION ) DENGAN ASTM
D-2842
Tabel L1.2 Penyerapan Air ( Water absorption )
Perbandingan
pengisi
dengan
matriks
100 Poliester
Sampel
Waktu
Massa
I
Massa
II
Massa
III
Rata
–
rata
% Air
Terabsorpsi
Kering
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4,44
4,48
4,48
4,48
4,48
4,14
4,17
4,17
4,17
3,88
3,89
3,91
3,91
3,91
4,09
4,12
4,13
4,13
4,28
4,3
4,3
4,3
4,3
4,1
4,12
4,13
4,13
4,2
4,22
4,23
4,23
4,23
4,11
4,14
4,14
4,14
0
0,48
0,24
0
0
0
0,73
0
0
Perendaman
Kering
50 Mesh
20;80
Perendaman
56
Universitas Sumatera Utara
Kering
50 Mesh
30;70
Perendaman
Kering
50 Mesh
40;60
Perendaman
Kering
70 Mesh
20;80
Perendaman
Kering
70 Mesh
30;70
Perendaman
Kering
70 Mesh
40;60
Perendaman
Kering
100 Mesh
20;80
Perendaman
Kering
100 Mesh
30;70
Perendaman
Kering
100 Mesh
40;60
Perendaman
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
4,17
3,92
3,95
3,97
3,97
3,97
4,78
4,84
4,84
4,84
4,84
3,89
3,91
3,92
3,92
3,92
4,61
4,63
4,63
4,63
4,63
5,33
5,38
5,42
5,42
5,42
3,89
3,89
3,9
3,9
3,9
4,59
4,67
4,68
4,68
4,68
4,98
5,06
5,13
5,13
5,13
4,13
4,25
4,28
4,29
4,29
4,29
4,58
4,6
4,6
4,6
4,6
4,6
4,62
4,63
4,63
4,63
4,44
4,48
4,48
4,48
4,48
5,33
5,39
5,44
5,44
5,44
3,73
3,76
3,77
3,77
3,77
4,36
4,43
4,46
4,46
4,46
5,31
5,37
5,45
5,46
5,47
4,13
4,12
4,14
4,15
4,15
4,15
5,28
5,32
5,32
5,32
5,32
4,31
4,33
4,34
4,34
4,34
4,85
4,88
4,88
4,88
4,88
4,73
4,78
4,81
4,81
4,81
3,83
3,85
3,86
3,86
3,86
5,26
5,34
5,37
5,37
5,37
5,17
5,25
5,31
5,31
5,31
4,14
4,1
4,12
4,14
4,14
4,14
4,88
4,92
4,92
4,92
4,92
4,27
4,29
4,29
4,29
4,29
4,63
4,66
4,66
4,66
4,66
5,13
5,18
5,22
5,22
5,22
3,82
3,83
3,84
3,84
3,84
4,74
4,81
4,84
4,84
4,84
5,15
5,23
5,3
5,3
5,31
0
0
0,49
0,49
0
0
0
0,82
0
0
0
0
0,47
0
0
0
0
0,65
0
0
0
0
0,97
0,77
0
0
0
0,26
0,26
0
0
0
1,48
0,62
0
0
0
1,55
1,34
0
0,19
57
Universitas Sumatera Utara
L1.3 PERHITUNGAN DENSITAS KOMPOSIT ( DALAM 15 ML AIR )
Tabel L1.3 Perhitungan Densitas Komposit ( dalam 15 ml air )
Fraksi
Massa
Volume
Komposit
(%)
(gram)
Massa
Densitas
Densitas
Resin
Serat
2,08
1,215
0,15829
2,77
0,19778
Volume
Densitas
Komposit
Komposit
2,08
17
0,12235
2,77
17,5
3,56
18
3,78
18
3,19
17,7
2,3
17
2,42
17,2
2,65
17,4
3,07
17,5
3,61
Massa
Fraksi
Fraksi
Serat
Volume
Volume
(gram)
Serat
Resin
0,65
0
0,0000
10000
1,215
0,65
0
0,0000
1,0000
3,56
1,215
0,65
0
0,0000
1,0000
0,21000
3,024
1,215
0,65
0,756
0,1307
0,8693
0,18023
2,552
1,215
0,65
0,638
0,0946
0,9054
0,13529
1,84
1,215
0,65
0,46
0,0512
0,9488
0,14070
1,694
1,215
0,65
0,726
0,0841
0,9159
0,15230
1,855
1,215
0,65
0,795
0,0997
0,9003
0,17543
2,149
1,215
0,65
0,921
0,1330
0,8670
18
0,20056
2,166
1,215
0,65
1,444
0,2384
0,7616
4,14
18,8
0,22021
2,484
1,215
0,65
1,656
0,3001
0,6999
3,89
18,5
0,21027
2,334
1,215
0,65
1,556
0,2693
0,7307
3,44
18
0,19111
2,752
1,215
0,65
0,688
0,1082
0,8918
3,83
18,4
0,20815
3,064
1,215
0,65
0,766
0,1312
0,8688
2,72
17,4
0,15632
2,176
1,215
0,65
0,544
0,0700
0,9300
3,91
18,4
0,21250
2,737
1,215
0,65
1,173
0,2052
0,7948
3,77
18,4
0,20489
2,639
1,215
0,65
1,131
0,1907
0,8093
3,72
18,3
0,20328
2,604
1,215
0,65
1,116
0,1867
0,8133
3,66
18,3
0,20000
2,196
1,215
0,65
1,464
0,2410
0,7590
3,94
18,5
0,21297
2,364
1,215
0,65
1,576
0,2763
0,7237
3,48
18
0,19333
2,088
1,215
0,65
1,392
0,2215
0,7785
100
3,24
17,9
0,18101
2,592
1,215
0,65
0,648
0,0965
0,9035
Mesh
3,07
17,5
0,17543
2,456
1,215
0,65
0,614
0,0887
0,9113
20;80
3,5
18
0,19444
2,8
1,215
0,65
0,7
0,1120
0,8880
0,19111
2,408
1,215
0,65
1,032
01623
0,8377
Poliester
100 %
50 Mesh
20;80
50 Mesh
30;70
50 Mesh
40;60
70 Mesh
20;80
70 Mesh
30;70
70 Mesh
40;60
Resin
(gram)
100
3,44
18
Mesh
3,99
18,4
0,21685
2,793
1,215
0,65
1,197
0,2136
0,7864
30;70
3,68
18,4
0,20000
2,576
1,215
0,65
1,104
0,1817
0,8183
100
4,08
18,7
0,21818
2,448
1,215
0,65
1,632
0,2931
0,7069
Mesh
3,02
17,6
0,17159
1.812
1,215
0,65
1,208
0,1706
0,8294
40;60
3,55
18
0,19722
2,13
1,215
0,65
1,42
0,2305
0,7695
58
Universitas Sumatera Utara
L1.4 PENGUJIAN SIFAT KEKUATAN TARIK ( TENSILE STRENGTH )
ASTM D-256
Tabel L1.4 Pengujian Sifat Kekuatan Tarik ( Tensile Strength )
Sampel
Poliester
Elongation
Of Break
(%)
Yield
Strength
(MPa)
3,805
56,378
72,045
30,198
29,690
25,667
29,858
23,958
20,171
28,903
25,700
32,683
40,398
3,928
2,454
2,465
2,277
2,303
2,043
2,112
1,659
2,111
1,850
3,509
51,199
20,153
19,694
17,038
20,323
14,124
11,834
20,624
18,673
13,028
25,682
44,717
21,308
22,050
19,640
14,814
22,603
27,739
35,820
3,512
2,078
2,263
2,895
2,172
1,862
1,722
2,439
18,920
11,924
8,799
7,841
5,916
12,651
20,421
14,287
30;70
25,706
25,857
21,269
2,547
1,958
2,046
14,072
16,061
12,692
40;60
7,897
9,821
1,607
1,938
4,190
5,229
Ukuran
STK
(Mesh)
Perbandingan
pengisi
dengan
matriks
0
100;0
20;80
50
30;70
40;60
Tensile
Strength
(MPa)
71,277
20;80
Poliester VS
Serbuk
Tempurung
Kelapa
70
30;70
40;60
20;80
100
Rata –
rata
Tensile
Strength
(MPa)
Rata – rata
Elongation
Of Break
(%)
Rata –
rata
Yield
Strength
(MPa)
71,661
3,867
53,789
28,518
2,399
18,962
24,662
2,153
15,427
29,095
1,873
17,442
42,558
3,511
22,301
20,999
2,412
9,521
21,719
1,919
12,996
30,763
2,493
14,180
23,563
2,002
14,377
8,859
1,773
4,710
L1.5 DATA YANG DIGUNAKAN DALAM LAPORAN
L1.5.1 Pengujian Sifat Kekuatan Bentur ( Impact Strength ) ASTM D-256
Tabel L1.5.1 Pengujian Sifat Kekuatan Bentur ( Impact Strength ) ASTM D-256
Sampel
Ukuran STK
(Mesh)
Perbandingan
pengisi dengan
Sampel I
Sampel II
Sampel III
Rata – rata
matriks
Poliester
100 %
0
100;0
3734,1
3161,4
3169
3354,83
Poliester VS
50 Mesh
20;80
6383,3
5246,4
5575,7
5735,13
Serbuk
70 Mesh
20;80
6283,3
5546,5
5825,31
5885,04
Tempurung
100 Mesh
20;80
6101,5
6205,7
5943,2
6083,47
140 Mesh
20;80
2509,6
4530,4
3043,6
3361,20
Kelapa
59
Universitas Sumatera Utara
L1.5.2 Penyerapan Air ( Water absorption ) dengan ASTM D-2842
Tabel L1.5.2 Penyerapan Air ( Water absorption ) dengan ASTM D-2842
Perbandingan
pengisi
dengan
% Air
Sampel
Waktu
Massa I
Massa II
Massa III
Rata - rata
Kering
0
4,44
3,88
4,28
4,20
0
1 hari
4,48
3,89
4,3
4,22
0,48
2 hari
4,48
3,91
4,3
4,23
0,24
3 hari
4,48
3,91
4,3
4,23
0
4 hari
4,48
3,91
4,3
4,23
0
0
4,14
4,09
4,1
4,11
0
1 hari
4,17
4,12
4,12
4,14
0,73
2 hari
4,17
4,13
4,13
4,14
0
3 hari
4,17
4,13
4,13
4,14
0
4 hari
4,17
4,13
4,13
4,14
0
Terabsorpsi
matriks
100 %
Poliester
Perendaman
Kering
50 Mesh
Perendaman
20 ; 80
Kering
70 Mesh
3,89
4,6
4,31
4,27
0
3,91
4,62
4,33
4,29
0,47
2 hari
3,92
4,63
4,34
4,30
0
3 hari
3,92
4,63
4,34
4,30
0
4 hari
3,92
4,63
4,34
4,30
0
0
4,44
3,88
4,28
4,20
0
1 hari
3,89
3,73
3,83
3,82
0
2 hari
3,89
3,76
3,85
3,83
0,26
3 hari
3,9
3,77
3,86
3,84
0,26
4 hari
3,9
3,77
3,86
3,84
0
Perendaman
20 ; 80
Kering
100 Mesh
20 ; 80
0
1 hari
Perendaman
L1.5.3 Perhitungan Densitas Komposit ( dalam 15 ml air )
Tabel L1.5.3 Perhitungan Densitas Komposit ( dalam 15 ml air )
Fraksi
Massa
volume
Komposit
Massa
Fraksi
Fraksi
Serat
Volume
Volume
(%)
(gram)
(gram)
Serat
Resin
1,215
0
0,0000
10000
0,65
1,215
0
0,0000
1,0000
3,56
0,65
1,215
0
0,0000
1,0000
0,21000
3,024
0,65
1,215
0,756
0,1307
0,8693
17,7
0,18023
2,552
0,65
1,215
0,638
0,0946
0,9054
2,3
17
0,13529
1,84
0,65
1,215
0,46
0,0512
0,9488
70 Mesh
3,44
18
0,19111
2,752
0,65
1,215
0,688
0,1082
0,8918
20 ; 80
3,83
18,4
0,20815
3,064
0,65
1,215
0,766
0,1312
0,8688
Poliester
100 %
50 Mesh
20;80
Volume
Densitas
Komposit
Komposit
2,08
17
0,12235
2,77
17,5
3,56
Massa
Densitas
Densitas
Resin
Resin
2,08
0,65
0,15829
2,77
18
0,19778
3,78
18
3,19
Resin
(gram)
60
Universitas Sumatera Utara
100 Mesh
20 ; 80
2,72
17,4
0,15632
2,176
0,65
1,215
0,544
0,0700
0,9300
3,24
17,9
0,18101
2,592
0,65
1,215
0,648
0,0965
0,9035
3,07
17,5
0,17543
2,456
0,65
1,215
0,614
0,0887
0,9113
3,5
18
0,19444
2,8
0,65
1,215
0,7
0,1120
0,8880
L1.5.4 Pengujian Sifat Kekuatan Tarik ( Tensile Strength ) ASTM D-256
Tabel L1.5.4 Pengujian Sifat Kekuatan Tarik ( Tensile Strength ) ASTM D-256
Rata -
Sampel
rata
Ukuran
Perbandingan
Tensile
Elongation
Yield
STK
pengisi dengan
Strength
of Break
Strength
Tensile
(Mesh)
matriks
(Mpa)
(%)
(Mpa)
Strength
(Mpa)
71,277
Poliester
100%
0
50 Mesh
3,805
Poliester
VS
Elongation
of Break
(%)
Rata rata
Yield
Strength
(Mpa)
56,378
100;0
20;80
Rata - rata
72,045
3,928
51,199
30,198
2,454
20,153
29,690
2,465
19,694
25,667
2,277
17,038
40,398
3,509
25,682
71,661
3,867
53,789
28,518
2,399
18,962
42,558
3,511
22,301
30,763
2,493
14,180
Serbuk
Temputu
70 Mesh
20;80
ng
Kelapa
100 Mesh
44,717
3,512
18,920
35,820
2,439
14,287
20;80
25,706
2,547
14,072
61
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 2
CONTOH PERHITUNGAN
L2. 1 Perhitungan Persiapan Poliester Tidak Jenuh dan Pengisi Serbuk
Tempurung Kelapa
L2 . 1.1 Untuk 50 mesh
Perbandingan 20 : 80 pengisi dengan matriks
20
× 15,15 ���� = 3,03 ����
100
3,03 ���� × 6 = 18,18 ���� ������
80
× 15,15 ���� = 12,12 ����
100
12,12 ���� × 6 = 72,72 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
72,72
× 0,25 ��
15,15
= 1,2 ��
Perbandingan 30 : 70 pengisi dengan mariks
30
× 15,15 ���� = 4,545 ����
100
4,545 ���� × 6 = 27,27 ���� �������
70
× 15,15 ���� = 10,605 ����
100
10,605 ���� × 6 = 63,63 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
63,63
× 0,25 ��
15,15
= 1,05 ��
Perbandingan 40 : 60 pengisi dengan matriks
40
× 15,15 ���� = 6,06 ����
100
6,06 ���� × 6 = 36,36 ���� ������
62
Universitas Sumatera Utara
60
× 15,15 ���� = 9,09 ����
100
9,09 ���� × 6 = 54,54 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
54,54
× 0,25 ��
15,15
= 0,9 ��
L2 .1.2 Untuk 70 mesh
Perbandingan 20 : 80 pengisi dengan matriks
20
× 15,15 ���� = 3,03 ����
100
3,03 ���� × 6 = 18,18 ���� ������
80
× 15,15 ���� = 12,12 ����
100
12,12 ���� × 6 = 72,72 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
72,72
× 0,25 ��
15,15
= 1,2 ��
Perbandingan 30 : 70 pengisi dengan mariks
30
× 15,15 ���� = 4,545 ����
100
4,545 ���� × 6 = 27,27 ���� �������
70
× 15,15 ���� = 10,605 ����
100
10,605 ���� × 6 = 63,63 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
63,63
× 0,25 ��
15,15
= 1,05 ��
63
Universitas Sumatera Utara
Perbandingan 40 : 60 pengisi dengan matriks
40
× 15,15 ���� = 6,06 ����
100
6,06 ���� × 6 = 36,36 ���� ������
60
× 15,15 ���� = 9,09 ����
100
9,09 ���� × 6 = 54,54 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
54,54
× 0,25 ��
15,15
= 0,9 ��
L2 .1.3 Untuk 100 mesh
Perbandingan 20 : 80 pengisi dengan matriks
20
× 15,15 ���� = 3,03 ����
100
3,03 ���� × 6 = 18,18 ���� ������
80
× 15,15 ���� = 12,12 ����
100
12,12 ���� × 6 = 72,72 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
72,72
× 0,25 ��
15,15
= 1,2 ��
Perbandingan 30 : 70 pengisi dengan mariks
30
× 15,15 ���� = 4,545 ����
100
4,545 ���� × 6 = 27,27 ���� �������
70
× 15,15 ���� = 10,605 ����
100
10,605 ���� × 6 = 63,63 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
64
Universitas Sumatera Utara
63,63
× 0,25 ��
15,15
= 1,05 ��
Perbandingan 40 : 60 pengisi dengan matriks
40
× 15,15 ���� = 6,06 ����
100
6,06 ���� × 6 = 36,36 ���� ������
60
× 15,15 ���� = 9,09 ����
100
9,09 ���� × 6 = 54,54 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
54,54
× 0,25 ��
15,15
= 0,9 ��
L2.2 PERHITUNGAN PENGUKURAN FRAKSI VOLUME SERAT
DALAM KOMPOSIT
L2.2.1 perhitungan Densitas Komposit
ρC =
Dimana :
Mc
Vc
ρc
= densitas komposit (gr/ml)
M C = massa komposit (gram)
Vc = Volume komposit (ml)
Untuk menghitung densitas komposit ukuran serbuk 50 mesh dengan
perbandingan 80 : 20, massa komposit 3,78 gram dan volume komposit 18 ml
adalah
Mc
Vc
ρC =
=
3,78 ����
18 ��
= 0,210 ����/��
65
Universitas Sumatera Utara
L2. 2.2 Perhitungan Fraksi Volume Serat dalam Komposit
VF =
Dimana :
ρC
.wf
ρf
V F = Fraksi volume serat ( ml )
ρ C = Densitas komposit ( gr/ml)
ρ F = Densitas serat ( gr/ml)
wf = Massa Serat (gram)
Untuk ukuran serbuk 50 mesh dengan perbandingan 80 : 20, massa komposit =
3,78 gram dan volume komposit = 18 ml ,dimana massa resinnya adalah :
����� ����� =
=
80
× ����� ��������
100
80
× 3,78 ����
100
= 3,024 ����
Maka untuk menghitung fraksi volum serat dengan densitas resin = 1,215 gr/ml
adalah :
VF =
=
ρC
.wf = 1 − Vm
ρf
0,1911 ����/��
× 0,688 ����
0,65 ����/��
= 0,2023
Jika untuk menghitung fraksi volume resin adalah :
66
Universitas Sumatera Utara
VR = 1 − VF
= 1 − 0,2023
= 0,7977
Maka untuk densitas serat adalah :
ρF =
M F ρC
M C VF
Dimana :
ρ F = Densitas serat ( gr/ml )
M F = Massa fraksi serat ( gr)
Mc = Massa komposit ( gr)
ρ C = Densitas komposit ( gr/ml)
V R = Fraksi volume resin ( ml)
Untuk menghitung massa serat adalah :
����� ����� = ����� �������� − ����� �����
= 3,78 ���� − 3,024 ����
= 0,756 ����
67
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 3
DOKUMENTASI PENELITIAN
L3.1 PENYEDIAAN KOMPOSIT UPR-STK
Gambar L3.1 Penyediaan Komposit UPR-STK
L3.2 ALAT UNIVERSAL TESTING MACHINE (UTM) GOTECH
AL-7000M GRID TENSILE
Gambar L3.2 Alat UTM Gotech Al-7000 M Grid Tensile
68
Universitas Sumatera Utara
L3.3 ALAT IMPACT TESTER GOTECH
Gambar L3.3 Alat Impact Tester GOTECH
L3.4 KOMPOSIT YANG SUDAH DILEPAS DARI CETAKAN DAN
SUDAH DI UJI
Gambar L3.4 Komposit yang sudah dilepas dari cetakan dan sudah di uji
69
Universitas Sumatera Utara
L3.5 SERBUK TEMPURUNG KELAPA YANG SUDAH DIAYAK
Gambar L3.5 Serbuk tempurung kelapa yang sudah diayak
L3.6 POLIESTER TAK JENUH YANG SUDAH DILEPAS DARI
CETAKAN
Gambar L3.6 Poliester tak jenuh yang sudah dilepas dari cetakan
70
Universitas Sumatera Utara
DATA HASIL PENELITIAN
L1.1 PENGUJIAN SIFAT KEKUATAN BENTUR ( IMPACT STRENGTH )
Tabel L1.1 Pengujian Sifat Kekuatan Bentur ( Impact Strength )
Sampel
Poliester
Ukuran
STK
(mesh)
Perbandingan
pengisi
dengan
matriks
Sampel
I
0
100;0
3734,1
20;80
6383,3
50
30;70
40;60
Poliester VS
Serbuk
Tempurung
Kelapa
20;80
70
30;70
40;60
20;80
100
30;70
40;60
Sampel
II
Sampel
III
Rata –
rata
3161,4
3169
3354,83
5246,4
5575,7
5735,13
5432
4150,7
4960,7
4847,8
3014,2
3043,7
3029,2
3029,03
6283,3
5546,5
5825,31
5885,03
5479
4640,8
4625,7
4915,16
3023,6
2992,5
3146,9
3054,33
6101,5
6205,7
5943,2
6083,47
5461,1
4700
4916,6
5025,9
3012,4
2836,5
3548,1
3132,33
L1.2 PENYERAPAN AIR ( WATER ABSORPTION ) DENGAN ASTM
D-2842
Tabel L1.2 Penyerapan Air ( Water absorption )
Perbandingan
pengisi
dengan
matriks
100 Poliester
Sampel
Waktu
Massa
I
Massa
II
Massa
III
Rata
–
rata
% Air
Terabsorpsi
Kering
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4,44
4,48
4,48
4,48
4,48
4,14
4,17
4,17
4,17
3,88
3,89
3,91
3,91
3,91
4,09
4,12
4,13
4,13
4,28
4,3
4,3
4,3
4,3
4,1
4,12
4,13
4,13
4,2
4,22
4,23
4,23
4,23
4,11
4,14
4,14
4,14
0
0,48
0,24
0
0
0
0,73
0
0
Perendaman
Kering
50 Mesh
20;80
Perendaman
56
Universitas Sumatera Utara
Kering
50 Mesh
30;70
Perendaman
Kering
50 Mesh
40;60
Perendaman
Kering
70 Mesh
20;80
Perendaman
Kering
70 Mesh
30;70
Perendaman
Kering
70 Mesh
40;60
Perendaman
Kering
100 Mesh
20;80
Perendaman
Kering
100 Mesh
30;70
Perendaman
Kering
100 Mesh
40;60
Perendaman
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
0
1 hari
2 hari
3 hari
4 hari
4,17
3,92
3,95
3,97
3,97
3,97
4,78
4,84
4,84
4,84
4,84
3,89
3,91
3,92
3,92
3,92
4,61
4,63
4,63
4,63
4,63
5,33
5,38
5,42
5,42
5,42
3,89
3,89
3,9
3,9
3,9
4,59
4,67
4,68
4,68
4,68
4,98
5,06
5,13
5,13
5,13
4,13
4,25
4,28
4,29
4,29
4,29
4,58
4,6
4,6
4,6
4,6
4,6
4,62
4,63
4,63
4,63
4,44
4,48
4,48
4,48
4,48
5,33
5,39
5,44
5,44
5,44
3,73
3,76
3,77
3,77
3,77
4,36
4,43
4,46
4,46
4,46
5,31
5,37
5,45
5,46
5,47
4,13
4,12
4,14
4,15
4,15
4,15
5,28
5,32
5,32
5,32
5,32
4,31
4,33
4,34
4,34
4,34
4,85
4,88
4,88
4,88
4,88
4,73
4,78
4,81
4,81
4,81
3,83
3,85
3,86
3,86
3,86
5,26
5,34
5,37
5,37
5,37
5,17
5,25
5,31
5,31
5,31
4,14
4,1
4,12
4,14
4,14
4,14
4,88
4,92
4,92
4,92
4,92
4,27
4,29
4,29
4,29
4,29
4,63
4,66
4,66
4,66
4,66
5,13
5,18
5,22
5,22
5,22
3,82
3,83
3,84
3,84
3,84
4,74
4,81
4,84
4,84
4,84
5,15
5,23
5,3
5,3
5,31
0
0
0,49
0,49
0
0
0
0,82
0
0
0
0
0,47
0
0
0
0
0,65
0
0
0
0
0,97
0,77
0
0
0
0,26
0,26
0
0
0
1,48
0,62
0
0
0
1,55
1,34
0
0,19
57
Universitas Sumatera Utara
L1.3 PERHITUNGAN DENSITAS KOMPOSIT ( DALAM 15 ML AIR )
Tabel L1.3 Perhitungan Densitas Komposit ( dalam 15 ml air )
Fraksi
Massa
Volume
Komposit
(%)
(gram)
Massa
Densitas
Densitas
Resin
Serat
2,08
1,215
0,15829
2,77
0,19778
Volume
Densitas
Komposit
Komposit
2,08
17
0,12235
2,77
17,5
3,56
18
3,78
18
3,19
17,7
2,3
17
2,42
17,2
2,65
17,4
3,07
17,5
3,61
Massa
Fraksi
Fraksi
Serat
Volume
Volume
(gram)
Serat
Resin
0,65
0
0,0000
10000
1,215
0,65
0
0,0000
1,0000
3,56
1,215
0,65
0
0,0000
1,0000
0,21000
3,024
1,215
0,65
0,756
0,1307
0,8693
0,18023
2,552
1,215
0,65
0,638
0,0946
0,9054
0,13529
1,84
1,215
0,65
0,46
0,0512
0,9488
0,14070
1,694
1,215
0,65
0,726
0,0841
0,9159
0,15230
1,855
1,215
0,65
0,795
0,0997
0,9003
0,17543
2,149
1,215
0,65
0,921
0,1330
0,8670
18
0,20056
2,166
1,215
0,65
1,444
0,2384
0,7616
4,14
18,8
0,22021
2,484
1,215
0,65
1,656
0,3001
0,6999
3,89
18,5
0,21027
2,334
1,215
0,65
1,556
0,2693
0,7307
3,44
18
0,19111
2,752
1,215
0,65
0,688
0,1082
0,8918
3,83
18,4
0,20815
3,064
1,215
0,65
0,766
0,1312
0,8688
2,72
17,4
0,15632
2,176
1,215
0,65
0,544
0,0700
0,9300
3,91
18,4
0,21250
2,737
1,215
0,65
1,173
0,2052
0,7948
3,77
18,4
0,20489
2,639
1,215
0,65
1,131
0,1907
0,8093
3,72
18,3
0,20328
2,604
1,215
0,65
1,116
0,1867
0,8133
3,66
18,3
0,20000
2,196
1,215
0,65
1,464
0,2410
0,7590
3,94
18,5
0,21297
2,364
1,215
0,65
1,576
0,2763
0,7237
3,48
18
0,19333
2,088
1,215
0,65
1,392
0,2215
0,7785
100
3,24
17,9
0,18101
2,592
1,215
0,65
0,648
0,0965
0,9035
Mesh
3,07
17,5
0,17543
2,456
1,215
0,65
0,614
0,0887
0,9113
20;80
3,5
18
0,19444
2,8
1,215
0,65
0,7
0,1120
0,8880
0,19111
2,408
1,215
0,65
1,032
01623
0,8377
Poliester
100 %
50 Mesh
20;80
50 Mesh
30;70
50 Mesh
40;60
70 Mesh
20;80
70 Mesh
30;70
70 Mesh
40;60
Resin
(gram)
100
3,44
18
Mesh
3,99
18,4
0,21685
2,793
1,215
0,65
1,197
0,2136
0,7864
30;70
3,68
18,4
0,20000
2,576
1,215
0,65
1,104
0,1817
0,8183
100
4,08
18,7
0,21818
2,448
1,215
0,65
1,632
0,2931
0,7069
Mesh
3,02
17,6
0,17159
1.812
1,215
0,65
1,208
0,1706
0,8294
40;60
3,55
18
0,19722
2,13
1,215
0,65
1,42
0,2305
0,7695
58
Universitas Sumatera Utara
L1.4 PENGUJIAN SIFAT KEKUATAN TARIK ( TENSILE STRENGTH )
ASTM D-256
Tabel L1.4 Pengujian Sifat Kekuatan Tarik ( Tensile Strength )
Sampel
Poliester
Elongation
Of Break
(%)
Yield
Strength
(MPa)
3,805
56,378
72,045
30,198
29,690
25,667
29,858
23,958
20,171
28,903
25,700
32,683
40,398
3,928
2,454
2,465
2,277
2,303
2,043
2,112
1,659
2,111
1,850
3,509
51,199
20,153
19,694
17,038
20,323
14,124
11,834
20,624
18,673
13,028
25,682
44,717
21,308
22,050
19,640
14,814
22,603
27,739
35,820
3,512
2,078
2,263
2,895
2,172
1,862
1,722
2,439
18,920
11,924
8,799
7,841
5,916
12,651
20,421
14,287
30;70
25,706
25,857
21,269
2,547
1,958
2,046
14,072
16,061
12,692
40;60
7,897
9,821
1,607
1,938
4,190
5,229
Ukuran
STK
(Mesh)
Perbandingan
pengisi
dengan
matriks
0
100;0
20;80
50
30;70
40;60
Tensile
Strength
(MPa)
71,277
20;80
Poliester VS
Serbuk
Tempurung
Kelapa
70
30;70
40;60
20;80
100
Rata –
rata
Tensile
Strength
(MPa)
Rata – rata
Elongation
Of Break
(%)
Rata –
rata
Yield
Strength
(MPa)
71,661
3,867
53,789
28,518
2,399
18,962
24,662
2,153
15,427
29,095
1,873
17,442
42,558
3,511
22,301
20,999
2,412
9,521
21,719
1,919
12,996
30,763
2,493
14,180
23,563
2,002
14,377
8,859
1,773
4,710
L1.5 DATA YANG DIGUNAKAN DALAM LAPORAN
L1.5.1 Pengujian Sifat Kekuatan Bentur ( Impact Strength ) ASTM D-256
Tabel L1.5.1 Pengujian Sifat Kekuatan Bentur ( Impact Strength ) ASTM D-256
Sampel
Ukuran STK
(Mesh)
Perbandingan
pengisi dengan
Sampel I
Sampel II
Sampel III
Rata – rata
matriks
Poliester
100 %
0
100;0
3734,1
3161,4
3169
3354,83
Poliester VS
50 Mesh
20;80
6383,3
5246,4
5575,7
5735,13
Serbuk
70 Mesh
20;80
6283,3
5546,5
5825,31
5885,04
Tempurung
100 Mesh
20;80
6101,5
6205,7
5943,2
6083,47
140 Mesh
20;80
2509,6
4530,4
3043,6
3361,20
Kelapa
59
Universitas Sumatera Utara
L1.5.2 Penyerapan Air ( Water absorption ) dengan ASTM D-2842
Tabel L1.5.2 Penyerapan Air ( Water absorption ) dengan ASTM D-2842
Perbandingan
pengisi
dengan
% Air
Sampel
Waktu
Massa I
Massa II
Massa III
Rata - rata
Kering
0
4,44
3,88
4,28
4,20
0
1 hari
4,48
3,89
4,3
4,22
0,48
2 hari
4,48
3,91
4,3
4,23
0,24
3 hari
4,48
3,91
4,3
4,23
0
4 hari
4,48
3,91
4,3
4,23
0
0
4,14
4,09
4,1
4,11
0
1 hari
4,17
4,12
4,12
4,14
0,73
2 hari
4,17
4,13
4,13
4,14
0
3 hari
4,17
4,13
4,13
4,14
0
4 hari
4,17
4,13
4,13
4,14
0
Terabsorpsi
matriks
100 %
Poliester
Perendaman
Kering
50 Mesh
Perendaman
20 ; 80
Kering
70 Mesh
3,89
4,6
4,31
4,27
0
3,91
4,62
4,33
4,29
0,47
2 hari
3,92
4,63
4,34
4,30
0
3 hari
3,92
4,63
4,34
4,30
0
4 hari
3,92
4,63
4,34
4,30
0
0
4,44
3,88
4,28
4,20
0
1 hari
3,89
3,73
3,83
3,82
0
2 hari
3,89
3,76
3,85
3,83
0,26
3 hari
3,9
3,77
3,86
3,84
0,26
4 hari
3,9
3,77
3,86
3,84
0
Perendaman
20 ; 80
Kering
100 Mesh
20 ; 80
0
1 hari
Perendaman
L1.5.3 Perhitungan Densitas Komposit ( dalam 15 ml air )
Tabel L1.5.3 Perhitungan Densitas Komposit ( dalam 15 ml air )
Fraksi
Massa
volume
Komposit
Massa
Fraksi
Fraksi
Serat
Volume
Volume
(%)
(gram)
(gram)
Serat
Resin
1,215
0
0,0000
10000
0,65
1,215
0
0,0000
1,0000
3,56
0,65
1,215
0
0,0000
1,0000
0,21000
3,024
0,65
1,215
0,756
0,1307
0,8693
17,7
0,18023
2,552
0,65
1,215
0,638
0,0946
0,9054
2,3
17
0,13529
1,84
0,65
1,215
0,46
0,0512
0,9488
70 Mesh
3,44
18
0,19111
2,752
0,65
1,215
0,688
0,1082
0,8918
20 ; 80
3,83
18,4
0,20815
3,064
0,65
1,215
0,766
0,1312
0,8688
Poliester
100 %
50 Mesh
20;80
Volume
Densitas
Komposit
Komposit
2,08
17
0,12235
2,77
17,5
3,56
Massa
Densitas
Densitas
Resin
Resin
2,08
0,65
0,15829
2,77
18
0,19778
3,78
18
3,19
Resin
(gram)
60
Universitas Sumatera Utara
100 Mesh
20 ; 80
2,72
17,4
0,15632
2,176
0,65
1,215
0,544
0,0700
0,9300
3,24
17,9
0,18101
2,592
0,65
1,215
0,648
0,0965
0,9035
3,07
17,5
0,17543
2,456
0,65
1,215
0,614
0,0887
0,9113
3,5
18
0,19444
2,8
0,65
1,215
0,7
0,1120
0,8880
L1.5.4 Pengujian Sifat Kekuatan Tarik ( Tensile Strength ) ASTM D-256
Tabel L1.5.4 Pengujian Sifat Kekuatan Tarik ( Tensile Strength ) ASTM D-256
Rata -
Sampel
rata
Ukuran
Perbandingan
Tensile
Elongation
Yield
STK
pengisi dengan
Strength
of Break
Strength
Tensile
(Mesh)
matriks
(Mpa)
(%)
(Mpa)
Strength
(Mpa)
71,277
Poliester
100%
0
50 Mesh
3,805
Poliester
VS
Elongation
of Break
(%)
Rata rata
Yield
Strength
(Mpa)
56,378
100;0
20;80
Rata - rata
72,045
3,928
51,199
30,198
2,454
20,153
29,690
2,465
19,694
25,667
2,277
17,038
40,398
3,509
25,682
71,661
3,867
53,789
28,518
2,399
18,962
42,558
3,511
22,301
30,763
2,493
14,180
Serbuk
Temputu
70 Mesh
20;80
ng
Kelapa
100 Mesh
44,717
3,512
18,920
35,820
2,439
14,287
20;80
25,706
2,547
14,072
61
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 2
CONTOH PERHITUNGAN
L2. 1 Perhitungan Persiapan Poliester Tidak Jenuh dan Pengisi Serbuk
Tempurung Kelapa
L2 . 1.1 Untuk 50 mesh
Perbandingan 20 : 80 pengisi dengan matriks
20
× 15,15 ���� = 3,03 ����
100
3,03 ���� × 6 = 18,18 ���� ������
80
× 15,15 ���� = 12,12 ����
100
12,12 ���� × 6 = 72,72 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
72,72
× 0,25 ��
15,15
= 1,2 ��
Perbandingan 30 : 70 pengisi dengan mariks
30
× 15,15 ���� = 4,545 ����
100
4,545 ���� × 6 = 27,27 ���� �������
70
× 15,15 ���� = 10,605 ����
100
10,605 ���� × 6 = 63,63 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
63,63
× 0,25 ��
15,15
= 1,05 ��
Perbandingan 40 : 60 pengisi dengan matriks
40
× 15,15 ���� = 6,06 ����
100
6,06 ���� × 6 = 36,36 ���� ������
62
Universitas Sumatera Utara
60
× 15,15 ���� = 9,09 ����
100
9,09 ���� × 6 = 54,54 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
54,54
× 0,25 ��
15,15
= 0,9 ��
L2 .1.2 Untuk 70 mesh
Perbandingan 20 : 80 pengisi dengan matriks
20
× 15,15 ���� = 3,03 ����
100
3,03 ���� × 6 = 18,18 ���� ������
80
× 15,15 ���� = 12,12 ����
100
12,12 ���� × 6 = 72,72 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
72,72
× 0,25 ��
15,15
= 1,2 ��
Perbandingan 30 : 70 pengisi dengan mariks
30
× 15,15 ���� = 4,545 ����
100
4,545 ���� × 6 = 27,27 ���� �������
70
× 15,15 ���� = 10,605 ����
100
10,605 ���� × 6 = 63,63 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
63,63
× 0,25 ��
15,15
= 1,05 ��
63
Universitas Sumatera Utara
Perbandingan 40 : 60 pengisi dengan matriks
40
× 15,15 ���� = 6,06 ����
100
6,06 ���� × 6 = 36,36 ���� ������
60
× 15,15 ���� = 9,09 ����
100
9,09 ���� × 6 = 54,54 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
54,54
× 0,25 ��
15,15
= 0,9 ��
L2 .1.3 Untuk 100 mesh
Perbandingan 20 : 80 pengisi dengan matriks
20
× 15,15 ���� = 3,03 ����
100
3,03 ���� × 6 = 18,18 ���� ������
80
× 15,15 ���� = 12,12 ����
100
12,12 ���� × 6 = 72,72 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
72,72
× 0,25 ��
15,15
= 1,2 ��
Perbandingan 30 : 70 pengisi dengan mariks
30
× 15,15 ���� = 4,545 ����
100
4,545 ���� × 6 = 27,27 ���� �������
70
× 15,15 ���� = 10,605 ����
100
10,605 ���� × 6 = 63,63 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
64
Universitas Sumatera Utara
63,63
× 0,25 ��
15,15
= 1,05 ��
Perbandingan 40 : 60 pengisi dengan matriks
40
× 15,15 ���� = 6,06 ����
100
6,06 ���� × 6 = 36,36 ���� ������
60
× 15,15 ���� = 9,09 ����
100
9,09 ���� × 6 = 54,54 ���� �������
Dalam 15,15 gram matriks maka MEKP sebanyak 5 tetes (0,25 ml), dimana
1 tetes = 0,05 ml.
54,54
× 0,25 ��
15,15
= 0,9 ��
L2.2 PERHITUNGAN PENGUKURAN FRAKSI VOLUME SERAT
DALAM KOMPOSIT
L2.2.1 perhitungan Densitas Komposit
ρC =
Dimana :
Mc
Vc
ρc
= densitas komposit (gr/ml)
M C = massa komposit (gram)
Vc = Volume komposit (ml)
Untuk menghitung densitas komposit ukuran serbuk 50 mesh dengan
perbandingan 80 : 20, massa komposit 3,78 gram dan volume komposit 18 ml
adalah
Mc
Vc
ρC =
=
3,78 ����
18 ��
= 0,210 ����/��
65
Universitas Sumatera Utara
L2. 2.2 Perhitungan Fraksi Volume Serat dalam Komposit
VF =
Dimana :
ρC
.wf
ρf
V F = Fraksi volume serat ( ml )
ρ C = Densitas komposit ( gr/ml)
ρ F = Densitas serat ( gr/ml)
wf = Massa Serat (gram)
Untuk ukuran serbuk 50 mesh dengan perbandingan 80 : 20, massa komposit =
3,78 gram dan volume komposit = 18 ml ,dimana massa resinnya adalah :
����� ����� =
=
80
× ����� ��������
100
80
× 3,78 ����
100
= 3,024 ����
Maka untuk menghitung fraksi volum serat dengan densitas resin = 1,215 gr/ml
adalah :
VF =
=
ρC
.wf = 1 − Vm
ρf
0,1911 ����/��
× 0,688 ����
0,65 ����/��
= 0,2023
Jika untuk menghitung fraksi volume resin adalah :
66
Universitas Sumatera Utara
VR = 1 − VF
= 1 − 0,2023
= 0,7977
Maka untuk densitas serat adalah :
ρF =
M F ρC
M C VF
Dimana :
ρ F = Densitas serat ( gr/ml )
M F = Massa fraksi serat ( gr)
Mc = Massa komposit ( gr)
ρ C = Densitas komposit ( gr/ml)
V R = Fraksi volume resin ( ml)
Untuk menghitung massa serat adalah :
����� ����� = ����� �������� − ����� �����
= 3,78 ���� − 3,024 ����
= 0,756 ����
67
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 3
DOKUMENTASI PENELITIAN
L3.1 PENYEDIAAN KOMPOSIT UPR-STK
Gambar L3.1 Penyediaan Komposit UPR-STK
L3.2 ALAT UNIVERSAL TESTING MACHINE (UTM) GOTECH
AL-7000M GRID TENSILE
Gambar L3.2 Alat UTM Gotech Al-7000 M Grid Tensile
68
Universitas Sumatera Utara
L3.3 ALAT IMPACT TESTER GOTECH
Gambar L3.3 Alat Impact Tester GOTECH
L3.4 KOMPOSIT YANG SUDAH DILEPAS DARI CETAKAN DAN
SUDAH DI UJI
Gambar L3.4 Komposit yang sudah dilepas dari cetakan dan sudah di uji
69
Universitas Sumatera Utara
L3.5 SERBUK TEMPURUNG KELAPA YANG SUDAH DIAYAK
Gambar L3.5 Serbuk tempurung kelapa yang sudah diayak
L3.6 POLIESTER TAK JENUH YANG SUDAH DILEPAS DARI
CETAKAN
Gambar L3.6 Poliester tak jenuh yang sudah dilepas dari cetakan
70
Universitas Sumatera Utara