Pengaruh Asam Stearat Terhadap Termoplastik Elastomer Berpengisi Tandan Kosong Kelapa Sawit Sebagai Bahan Peredam Suara

PENGARUH ASAM STEARAT TERHADAP TERMOPLASTIK

  

ELASTOMER BERPENGISI TANDAN KOSONG

KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN

PEREDAM SUARA SKRIPSI MARDARIANA 090802005 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  PENGARUH ASAM STEARAT TERHADAP TERMOPLASTIK ELASTOMER BERPENGISI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN PEREDAM SUARA SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains MARDARIANA 090802005 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  PERSETUJUAN

  Judul : Pengaruh Asam Stearat Terhadap Termoplastik Elastomer Berpengisi Tandan Kosong Kelapa Sawit Sebagai Bahan Peredam Suara

  Kategori : Skripsi Nama : Mardariana Nomor Induk Mahasiswa : 090802005 Program Studi : Sarjana( S1) Kimia Departemen : Kimia Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

  Universitas Sumatera Utara Disetujui di : Medan, Mei 2014

  Komisi Pembimbing : Pembimbing II Pembimbing I Dr. Darwin Yunus Nst. MS Drs. Amir Hamzah Siregar, M.Si NIP.195508101981031006 NIP.196106141991031002 Diketahui/Disetujui oleh: Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, DR. Rumondang Bulan, MS NIP.195408301985032001

  

PERNYATAAN

PENGARUH ASAM STEARAT TERHADAP TERMOPLASTIK

ELASTOMER BERPENGISI TANDAN KOSONG

KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN

PEREDAM SUARA

SKRIPSI

  Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja pembimbing dan saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan masing-masing disebutkan sumbernya.

  Medan, Mei 2014 Mardariana 090802005

  PENGHARGAAN

  Bismillahirrahmannirrahim Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan Karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini sebaik mungkin. Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

  Kedua orang tua tercinta, Ayahanda Aniksan Us. dan Ibunda Murni atas segala doa, dukungan, kasih sayang dan cintanya yang tiada henti memberikan perhatian kepada penulis. Kepada Kakak tersayang Novariani, Spd. dan adik-adik tersayang Eka Juriah, Sri Fardia dan Muhammad Asrul yang telah memberi do’a, perhatian dan dukungan kepada penulis. Bapak Drs. Amir Hamzah Siregar, M.Si selaku dosen pembimbing 1 dan bapak Dr. Darwin Yunus Nst. Ms. selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak memberikan pengarahan, bimbingan, masukan dan saran hingga terselesaikannya skripsi ini. Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst, MS dan bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU yang telah mensyahkan skripsi ini. Seluruh staf dan dosen Kimia FMIPA USU yang telah membimbing penulis, staf Kimia Fisika dan Kimia Polimer Bang Edi yang telah membantu penulis selama penelitian, Bang Mail yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Nadhirah family Nisa, Nisa Nst, Tika, Deca, Tya dan Naura atas perhatian dan dukungannya selama ini. Serta untuk teman-teman stambuk 2009 khususnya Mira, Supran, Deasy, Neni, Pravil, Xerra dan Aidil yang selalu memberikan dukungan dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

  Hanya Allah SWT yang dapat membalas semua kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Semoga Allah SWT selalu memberikan berkah yang berlipat ganda untuk kita semua, amin ya Rabbalalamin.

  

PENGARUH ASAM STEARAT TERHADAP TERMOPLASTIK

ELASTOMER BERPENGISI TANDAN KOSONG

KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN

PEREDAM SUARA

ABSTRAK

  Telah dilakukan vulkanisasi dinamik terhadap campuran TPE polipropilena-karet SIR-10 berpengisi tandan kosong kelapa sawit di dalam internal mixer pada suhu

  o 175 C dengan variasi penambahan asam stearat 0 g, 2 g, 4 g, 6 g, 8 g, 10 g. o

  Kemudian dicetak menjadi spesimen dengan alat pres kompresor pada suhu 175 C sesuai dengan ASTM D638 Spesimen dikarakterisasi dengan uji kekuatan tarik, uji koefisien serap bunyi, analisa termal dengan DTA, dan analisa morfologi permukaan dengan SEM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa campuran TPE memiliki kekuatan tarik paling tinggi didapatkan dengan penambahan 6 g asam stearat dengan nilai kekuatan tarik 3.6 MPa dan kemuluran 7.0%. Dari uji koefisien serap bunyi didapatkan penyerapan bunyi paling tinggi terjadi pada frekuensi 125

  Hz dengan nilai α yaitu 0.7636. Dari analisa morfologi permukaan memperlihatkan bahwa filler terdistribusi kurang merata dalam matrik. Hasil analisa termal dengan DTA memperlihatkan adanya interaksi antara campuran hal ini dibuktikan dengan turunnya suhu leleh dan suhu terdekomposisi dari TPE.

THE EFFECT OF STEARIC ACID FOR THERMOPLASTIC

  

ELASTOMER FILLED OIL EMPTY FRUIT

BUNCH AS A MATERIAL SUOND

DAMPING

ABSTRACT

  Dynamic vulcanization has been done on the mixture polypropylene TPE rubber SIR - 10 filled oil palm empty fruit bunches in the internal mixer at a temperature

  o

  of 175 C with the addition of stearic acid with variation 0 g , 2 g , 4 g , 6 g , 8 g , 10 g . Then molded into specimens by means of pressing the compressor at a

  o

  temperature of 175 C in according with ASTM D638 specimens were characterized by a tensile strength test , test sound absorption coefficient , thermal analysis DTA , and surface morphology analysis by SEM . The results showed that the mixture of TPE has the highest tensile strength is obtained with the addition of 6 g of stearic acid with a value of tensile strength 3.6 MPa and elongation of break 7.0 % . Sound absorption coefficient of the test obtained the highest sound absorption occurs at a frequency of 125 Hz with a val ue of α is 0.7636 . From the surface morphology analysis showed that the filler is less evenly distributed in the matrix . The results of the DTA thermal analysis shows the interaction between the mix of this is evidenced by the drop in melting temperature and decomposition temperature of TPE .

DAFTAR ISI

  Halaman Persetujuan ii

  Pernyataan iii

  Penghargaan iv

  Abstrak v

  Abstract vi

  Daftar Isi vii

  Daftar Tabel x

  Daftar Gambar xi

  Daftar Singkatan xii

  Daftar Lampiran xiii

Bab 1. Pendahuluan 1.1. Latar Belakang

  1 1.2.

  3 Perumusan Masalah 1.3.

  4 Pembatasan Masalah 1.4.

  4 Tujuan Penelitian 1.5.

  4 Manfaat Penelitian 1.6. Metodologi Penelitian

  5 1.7. Lokasi Penelitian

  6 Bab 2. Tinjauan Pustaka

  2.1. Plastik

  7

  2.2. Polipropilena

  9

  2.3. Karet Alam

  10

  2.3.1. Keunggulan Karet Alam

  11

  2.3.2. Jenis-jenis Karet Alam

  11

  2.3.3. Standar Indonesia Rubber

  11

  2.4. Komposit

  12

  2.5. Bahan Pengisi

  12

  2.6. Termoplastik Elastomer

  14

  2.7. Tandan Kosong Kelapa Sawit

  15

  2.8. Penyerapan Suara

  16

  2.9. Divinilbenzena

  17

  • DKP
  • DKP + DVB

  3.3.3. Bagan Pembuatan Campuran PP-Karet SIR 10

  3.2.7. Uji Kekuatan Tarik

  30

  3.2.8. Analisa Permukaan dengan SEM

  31

  3.2.9. Uji Koefesien Serap Bunyi

  31

  3.2.10. Analisa Termal dengan DTA

  33

  3.3. Bagan Penelitian

  34

  3.3.1. Bagan Penyiapan Karet SIR 10

  34

  3.3.2. Bagan Penyiapan Serbuk Tandan Kelapa Sawit

  34

  35 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP

  3.2.6. Pembuatan Spesimen

  3.3.4. Bagan Pembuatan Campuran PP-Karet SIR 10

  36 50/50 (g/g) dengan Penambahan DKP dan DVB

  3.3.5. Bagan Pembuatan Campuran Polipropilena -

  37 karet SIR 10-TKKS + DKP + DVB

  3.3.6. Bagan Pembuatan Spesimen dan Karakterisasinya

  38 Bab 4. Hasil dan Pembahasan

  39

  4.1. Hasil Karaktersisasi Sampel dan Pengujian Sifat Mekanik

  39

  4.2. Pembahasan

  40

  4.2.1. Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran TPE

  40 PP-Karet SIR 10+ DKP

  4.2.2. Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran TPE

  30

  29

  41 PP-Karet SIR 10+ DKP+ DVB

  27

  2.10. Dikumil Peroksida

  18

  2.11. Kompatibilitas Campuran Polimer

  20

  2.12. Karakterisasi Campuran Polimer

  21

  2.12.1. Uji Kekuatan Tarik

  21

  2.12.2. Uji Koefesien Serap Bunyi

  22

  2.12.3. Scanning Electron Microscopy(SEM)

  25

  2.12.4. Differential Thermal Analysis(DTA)

  26 Bab 3. Metodologi Penelitian

  3.1. Alat dan Bahan

  3.2.5. Pengolahan Campuran Polipropilena-Karet SIR 10

  28

  29

  3.2.4. Pengolahan Campuran Polipropilena-Karet SIR 10

  29

  3.2.3. Pengolahan Campuran Polipropilena-Karet SIR 10

  28

  3.2.2. Pembuatan Serbuk Tandan Kosong Kelapa Sawit

  3.2.1. Penyiapan Sampel

  27

  28

  3.2. Prosedur Penelitian

  27

  3.1.2. Bahan

  27

  3.1.1. Alat

  • TKKS+DKP+DVB+ variasi asam stearat
    • variasi berat asam stearat

  4.2.3. Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran TPE PP

  43 Karet SIR 10+DKP+DVB + variasi asam stearat

  4.2.4. Analisa Permukaan dengan SEM

  45

  4.2.5. Hasil Uji Koefesien Serap Bunyi dari TPE

  46

  4.2.6. Analisa Termal dengan DTA

  49 Bab 5. Kesimpulan dan Saran

  51

  5.1. Kesimpulan

  51

  5.2. Saran

  52 Daftar Pustaka

  53

  

DAFTAR TABEL

  Nomor Tabel Judul Halaman

  2.1 Persyaratan mutu karet alam SIR 10

  12

  2.2 Komposisi kimia dari tandan kosong kelapa

  15 sawit

  2.3 Sifat fisika tandan kosong kelapa sawit

  16

  2.4 Sifat fisika divinilbenzena

  17

  4.1

  t ) dan

  39 Data hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σ Kemulu ran (ε) Campuran TPE 50/50(g/g) + DKP

  4.2 ) dan

  39 Data hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σ t Kemuluran (ε) Campuran TPE 50/50 (g/g) + DKP + DVB

  4.3

  t ) dan

  40 Data hasil Pengujian Kekuatan Tarik (σ Kemuluran (ε) Campuran TPE 50/50 (g/g) + 2 phr DKP

  • 3 phr DVB + 30 g TKKS dengan variasi penambahan asam stearat

  4.4 Hasil Uji Koefesien Serap Bunyi dari TPE

  46

  4.5 Hubungan sifat mekanik terhadap penyerapan bunyi

  48

  4.6 Hasil Analisa DTA dari TPE

  49

  4.8 Grafik hubungan sifat mekanik dengan penyerapan bunyi 48

  t ) dari TPE PP-karet SIR 10 +DKP 40

  46

  4.7 Grafik Hasil Uji Koefesien Serap Bunyi dari TPE

  44

  4.6 Grafik kemuluran(ε) dari TPE PP-karet SIR 10+DKP

  43 DKP+DVB+TKKS+ variasi asam stearat

  t ) dari TPE PP-karet Sir 10 +

  4.5 Grafik kekuatan tarik(σ

  42 DVB

  4.4 Grafik kemuluran(ε) dari TPE PP-karet SIR 10+DKP

  42 DKP+DVB

  t ) dari TPE PP-karet Sir 10 +

  4.3 Grafik kekuatan tarik(σ

  41

  4.2 Grafik kemuluran(ε) dari TPE PP-karet SIR 10+DKP

  4.1 Grafik kekuatan tarik(σ

  

DAFTAR GAMBAR

  23 Gelombang pantul

  No Judul Halaman Gambar

  2.1 Struktur polipropilena

  9

  2.2 Reaksi dekomposisi dikumil peroksida

  19

  2.3 Perpindahan energy gelombang datang dan

  2.4 Resultan bentuk gelombang dalam impedance tube

  32

  25

  3.1 Spesimen uji berdasarkan ASTM D638

  30

  3.2 Diagram alat pengukuran koefesien serap bunyi

  32 Dengan tabung impedansi

  3.3 Bagan dari tabung impedansi

  • DVB+TKKS+ variasi asam stearat