Pembuatan Papan Pertikel dari Serbuk Batang Kelapa Memakai Poliprolena yang Digrafting dengan Maleat Anhidrida sebagai Coupling Agent
KELAPA MEMAKAI POLIPROPILENA YANG DI
GRAFTING DENGAN MALEAT ANHIDRIDA
SEBAGAI COUPLING AGENTOLEH
PARNI
100822023
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN2012
PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL DARI SERBUK BATANG KELAPA
MEMAKAI POLIPROPILENA YANG DI GRAFTING DENGAN
MALEAT ANHIDRIDA SEBAGAI COUPLING AGENT
SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
PARNI
100822023
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2012
PERSETUJUAN Judul : PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL DARI SERBUK BATANG KELAPA MEMAKAI POLIPROPILENA YANG DIGRAFTING DENGAN MALEAT ANHIDRIDA SEBAGAI COUPLING AGENT Kategori : SKRIPSI Nama : PARNI Nomor Induk Mahasiswa : 100822023 Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA EKSTENSI Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di Medan, Juli 2012 Komisi Pembimbing Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dr. Yugia Muis, M.Si Dr. Darwin Yunus Nasution, MS NIP 195310271980032003 NIP 195508101981031001 Diketahui/Disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr.Rumondang Bulan Nst, M. S NIP 195408301985032001
PERNYATAAN
PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL DARI SERBUK BATANG KELAPA
MEMAKAI POLIPROPILENA YANG DI GRAFTING DENGAN MALEAT
ANHIDRIDA SEBAGAI COUPLING AGENT
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2012 Parni 100822023
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa. Karena atas kasih dan karunia yang dilimpahkan, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dalam waktu yang telah ditetapkan.
Selesainya skripsi ini tak lepas dari bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak oleh karena itu dengan kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada: Kedua orang tua saya, Saun dan Ibu Paisah yang sangat penulis sayangi, yang telah memberikan dukungan, doa dan materi kepada penulis. Kakak saya, Ecy, dan adik saya Sundari yang penulis sayangi. Dr. Darwin Yunus Nasution,MS dan Dr. Yugia Muis, MSi selaku pembimbing pada penyelesaian skripsi ini yang telah memberi panduan dan penuh kepercayaan kepada saya untuk menyempurnakan kajian ini. Panduan ringkas dan padat telah diberikan pada saya agar penulis dapat menyelesaikan tugas ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia Dr. Rumondang Bulan, MS dan Drs. Firman Sebayang MS, Dekan dan pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, semua dosen Departemen kimia FMIPA USU dan pegawai di FMIPA USU, rekan-rekan Asisten di Laboratorium Kimia Polimer ( Bg Edi Satrio ), rekan –rekan kuliah Khususnya stambuk 2010 Ekstensi Kimia, Sari Wulan, Reni, Lisik Wahyuni, Richardes Keliat.
Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan khususnya penulis.
Medan, Juli 2012
Penulis Parni
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian pembuatan papan partikel dari serbuk Batang kelapa memakai polipropilena yang di grafting dengan maleat anhidrat sebagai coupling agent telah dilakukan. Tahap pertama adalah penyiapan serbuk batang kelapa, tahap kedua adalah grafting maleat anhidrat pada polipropilena dengan inisiator benzoil peroksida dengan variasi komposisi PP:MA:BPO adalah 95:3:2. Tahap ketiga adalah pembuatan papan partikel dengan komposisi serbuk batang kelapa:polipropilena yang digrafting maleat anhidrat:polipropilena:divinil benzene:benzoil peroksida adalah (80:10:10:10:2),(70:20:10:10:2),(60:30:10:10:2),(50:40:10:10:2),(40:50:10:10:2). Pengujian sifat fisis dan mekanik sesuai dengan SNI 03-2105-2006. Sifat fisis seperti
3
kerapatan telah memenuhi standar yakni 0,6996 – 0,9349 g/cm , kadar air antara 1,71 – 10,84 % dan pengembangan tebal papan partikel telah memenuhi standar yakni 3,33
- – 10,93 %. Sifat mekanik keteguhan lentur kering diperoleh nilai optimum pada
2
perbandingan (60:30:10:10:2)g adalah 255,53kgf/cm sedangkan modulus elastisitas lentur belum memenuhi standard SNI 03-2105-2006 dan photo SEM dari nilai optimum sifat mekanik menunjukkan adanya interaksi antara serbuk batang kelapa dengan coupling agent .
PREPARATION PARTICLE BOARD OF COCONUT BAR POWDER
USING POLYPROPYLENE GRAFTING WITH MALEIC
ANHYDRIDE AS A COUPLING AGENT
ABSTRACT
The research of preparation of particle boards from coconut bar powder using a maleic
anhydride modified polypropylene as a coupling agent has been done. The first stage had
prepared of coconut bar powder, the second stage had grafted of maleic anhydride into
polypropylene with a benzoyl peroxide with composition rations PP: MA: BPO was
95:3:2. The third stage had preparated of particle board with composition coconut bar
powder : maleic anhydride modified polypropylene : polypropylene : divinylbenzene :
benzoyl peroxide were (80:10:10:10:2) g, (70:20:10:10:2) g, (60:30:10:10:2) g,
(50:40:10:10:2) g, (40:50:10:10:2) g. Testing of physical and mechanical properties have
been based on the SNI 03-2105-2006. The physical properties such density has met the
standard at 0,6996 – 0,9349g/cm3, water content at 1.71 to 10.84% and the development
of thick particle board has met the standard at 3.33 to 10.93%. Mechanical properties
optimum of modulus of rupture had presented in the composition (60:30:10:10:2)g was
2
255,53kgf/cm while modulus of elasticity not yet met the standard SNI 03-2105-2006 and
SEM images of mechanical properties optimum value had indicated the presence of
interaction between coconut bar powder with coupling agent.
DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan ii Pernyataan iii Penghargaan iv Abstrak v Abstrac vi Daftar Isi vii Daftar Tabel ix Daftar Gambar x Daftar Lampiran xi Daftar Singkatan xiiBAB 1 PENDAHULUAN 1.1.
1 Latar Belakang 1.2.
3 Permasalahan 1.3.
3 Pembatasan Masalah 1.4.
3 Tujuan Penelitian 1.5.
3 Manfaat Penelitian 1.6.
4 Metodologi Penelitian 1.7.
5 Lokasi Penelitian
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kayu Kelapa
6
2.1.1. Kelapa Hibrida
7
2.2. Plastik
8
2.2.1. Termoplastik
8
2.2.2. Polipropilena
9
2.2.3. Sifat-sifat Polipropilena
9
2.2.4. Kegunaan Polipropilena
10
2.3. Proses grafting
11
2.4. Interaksi PP-g-MA dengan Serbuk Kayu
13
2.5. Benzoil Peroksida (BPO)
14
2.6. Maleat Anhidrat (MA)
15
2.7. Divinilbenzene (DVB)
16
2.8. Papan Partikel
16
2.8.1. Sifat-sifat Papan Partikel
17
2.8.2. Penggunaan Papan Partikel
17
2.8.3. Keuntungan Papan Partikel
17
2.8.4. Mutu Papan Partikel
17
2.9. Tekhnik Penarikan Sampel Secara Acak
20
2.10. Scanninng Electron Microscopy (SEM)
20 BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Bahan-bahan Penelitian
22
3.2. Alat-alat penelitian
22
3.3. Prosedur Penelitian
23
3.3.1. Pengambilan Sampel
23
3.3.2. Proses Penyiapan Serbuk Kayu Kelapa
23
3.3.3. Proses Grafting Maleat Anhidrat (MA) kedalam
23 Polipropilena dan Benzoil Peroksida
3.3.4. Pemurnian PP-g-MA
23
3.3.5. Proses Pembuatan Papan Partikel
24
3.3.6. Pengujian Papan Partikel
25
3.4. Bagan Penelitian
27
3.4.1. Proses Penyiapan Serbuk Kayu Kelapa
27
3.4.2. Proses Grafting MA kedalam PP dan BPO
28
3.4.3. Pemurnian PP-g-MA
28
3.4.4. Proses Pembentukan dan Pengujian Papan Partikel
29
3.4.5. Pengujian Papan Partikel
30 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Analisa Kerapatan Papan Partikel
32
4.2. Analisa Kadar Air Papan Partikel
33
4.3. Analisa Pengembangan Tebal Setelah Direndam Air
35
4.4. Analisa Keteguhan Lentur Kering (MoR) dan Modulus
37 Elastisitas Lentur (MoE)
4.5. Analisa Scanning Electron Microscopy (SEM)
40 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
42
5.2. Saran
42 DAFTAR PUSTAKA
43 LAMPIRAN
46
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1. Sifat-sifat maleat anhidrida15 Tabel 3.1. Perbandingan Berat Serbuk KK, PP-g-MA, PP, DVB dan BPO
24 Tabel 4.1. Hasil Uji Kerapatan Papan Partikel
32 Tabel 4.2. Hasil Uji Kadar Air Papan Partikel
34 Tabel 4.3. Hasil Uji Pengembangan Tebal Setelah Direndam Air
35 Tabel 4.4. Hasil Uji MoR dan MoE
37
DAFTAR GAMBAR
)
40 Gambar 4.7. Foto SEM papan partikel serbuk KK:PP-g-MA:PP:DVB:BPO (60:30:10:10:2) perbesaran x1500
39 Gambar 4.6. Foto SEM papan partikel serbuk KK:PP-g-MA:PP:DVB:BPO (80:10:10:10:2) perbesaran x1500
38 Gambar 4.5. Grafik Modulus Elastisitas Lentur (MoE)
36 Gambar 4.4. Grafik Keteguhan Lentur Kering (MoR)
34 Gambar 4.3. Grafik Pengembangan Tebal setelah Direndam Air (%)
33 Gambar 4.2. Grafik Kadar Air Papan Partikel (%)
3
Halaman
26 Gambar 4.1. Grafik Nilai Kerapatan Papan Partikel (g/cm
16 Gambar 3.1. Skema Uji keteguhan lentur kering dan modulus elastisitas lentur
15 Gambar 2.5. Struktur divinilbenzene (p-1,4-divinilbenzene)
15 Gambar 2.4. Proses pembentukan maleat anhidrida
14 Gambar 2.3. Penguraian benzoil peroksida
13 Gambar 2.2. Mekanisme reaksi serbuk kayu dengan PP-g-MA
Gambar 2.1. Reaksi PP-g-MA40