Studi Pembuatan Komposit Termoplastik Elastomer Dari HDPE Bekas Dan Karet EPDM Dengan Pengisi serbuk Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Pendispersi Gliserol Monostearat

STUDI PEMBUATAN KOMPOSIT TERMOPLASTIK
ELASTOMER DARI HDPE BEKAS DAN KARET
EPDM DENGAN PENGISI SERBUK TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN
PENDIPERSI GLISEROL
MONOSTEARAT
SKRIPSI

DIAN ASHARI
100822017
`

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

Universitas Sumatera Utara

STUDI PEMBUATAN KOMPOSIT TERMOPLASTIK

ELASTOMER DARI HDPE BEKAS DAN KARET
EPDM DENGAN PENGISI SERBUK TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN
PENDIPERSI GLISEROL
MONOSTEARAT

SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

DIAN ASHARI
100822017

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul

Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas

: Studi
Pembuatan
Komposit
Termoplastik
Elastomer Dari HDPE Bekas Dan Karet EPDM
Dengan Pengisi serbuk Tandan Kosong Kelapa
Sawit Dengan Pendispersi Gliserol Monostearat
: Skripsi
: Dian Ashari

: 100822017
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
(FMIPA) Universitas Sumatera Utara

Disetujui di
Medan, April 2015

Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2,

Dr. Yugia Muis, M.Si
NIP. 19530271980032003

Pembimbing 1,

Dr. Amir Hamzah Siregar, M.Si
NIP. 196106141991031002

Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,

Dr. Rumondang Bulan, MS
NIP. 195408301985032001

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

STUDI PEMBUATAN KOMPOSIT TERMOPLASTIK
ELASTOMER DARI HDPE BEKAS DAN KARET
EPDM DENGAN PENGISI SERBUK TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN
PENDIPERSI GLISEROL
MONOSTEARAT

SKRIPSI

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

Medan, Maret 2015

Dian ashari
100822017

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

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 Dibri Pasaribudan Ibunda
Haswidawati atas segala doa, dukungan, kasih sayang dan cintanya yang tiada
henti memberikan perhatian kepada penulis. Kepada Adik-adik tercinta yang telah
member do’a, perhatian dan dukungan kepada penulis. Bapak Dr.Amir Hamzah

Siregar, M.Si. selaku dosen pembimbing 1 dan ibu Dr. Yugia Muis,M.Si. 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 dalam
menyelesaikan skripsi ini. Tri Syahputra, Indra Nugraha, Priyasin, Hardian, Xerra
Fajrani, abangda Awalludin Nainggolan serta teman-teman setambuk 2010
lainnya atas perhatian dan dukungannya selama ini. Serta sahabat-sahabat terbaik
khususnya Andri 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.

Penulis

Universitas Sumatera Utara

STUDI PEMBUATAN KOMPOSIT TERMOPLASTIK
ELASTOMER DARI HDPE BEKAS DAN KARET
EPDM DENGAN PENGISI SERBUK TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN
PENDIPERSI GLISEROL
MONOSTEARAT

ABSTRAK

Telah dilakukan vulkanisasi dinamik terhadap campuran TPE HDPE bekas-Karet
EPDMdengan bahan pengisi tandan kosong kelapa sawit pada suhu 175oCdengan
variasi penambahan gliserol monostearat 0; 2; 4; 6; 8; 10 g. Kemudian dicetak
menjadi specimen dengan alat pres kompresor pada suhu 175oC sesuai dengan
ASTM D638Spesimen dikarakterisasi dengan uji kekuatan tarik, uji koefisien
serap bunyi dan analisa morfologi permukaan dengan SEM. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa campuran TPE memiliki kekuatan tarik paling tinggi
didapatkan dengan penambahan 2ggliserol monostearatdengan nilai kekuatan
tarik 7,87 MPa dan kemuluran 8,79%. Dari uji koefisien serap bunyi didapatkan
penyerapan bunyi paling tinggi terjadi pada frekuensi 2000 Hz dengan nilai α
yaitu 0,8966. Dari analisa morfologi permukaan memperlihatkan bahwa bahan

pengisi tidak terdistribusi merata dalam matrik.
Kata kunci: HDPE, TPE HDPE bekas-karet EPDM, GMS

Universitas Sumatera Utara

STUDY OF PREPARATION THERMOPLASTIC ELASTOMER HDPEEPDM RUBBER BLEND-FILLED OIL PALM EMPTY FRUIT
BUNCHIESWITH PENDIPERSI GLYCEROL
MONOSTEARAT

ABSTRACT

Dynamic vulcanization has been done on the mixtureTPE HDPE-Rubber EPDM
filled oil palm empty fruit bunches at a temperature of 175 0C with variations
addition of glycerol monostearate 0; 2; 4; 6; 8; 10 g. Then molded into specimens
by means of pressing the compressor at a temperature of 175oC in according with
ASTM D638 specimens were characterized by a tensile strength test , test sound
absorption coefficient and analysis of surface morphology by SEM. The results
showed that the mixture of TPE has the highest tensile strength obtained by the
addition of glycerol monostearate 2g with a value of 7.87 MPa tensile strength
and elongation at 8.79%. Sound absorption coefficient of the test obtained the

highest sound absorption occurs at a frequency of 2000 Hz with a value of α is
0.8966. Of the surface morphology analysis showed that the filler was not
distributed uniformly in the matrix.
Keywords: HDPE, TPE HDPE ex- EPDM, GMS

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan
Pernyatan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran

Daftar Singkatan

ii
iii
iv
v
vi
vii
x
xi
xii
xiii

Bab 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Perumusan Masalah
1.3 Pembatasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Metodologi Penelitian

1.7 Lokasi Penelitian

1
4
4
5
5
5
6

Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1 Polimer
2.2 Polietilena
2.3 Plastik
2.4 Komposit
2.5 Karet Sintetis
2.6 Karet Alam
2.7 Keunggulan Karet Alam Dibandingkan Dengan Karet
Sintetis
2.8 EPDM
2.9 Kompatibilitas Campuran Polimer
2.10 Bahan Pengisi
2.11 Tandan Kosong Kelapa Sawit
2.12 Gliserol Monostearat (GMS)
2.13 Karakterisasi Polimer
2.13.1 SEM
2.13.2 Uji Kekuatan Tarik
2.13.3 Uji Koefisien Serap Bunyi

7
8
11
13
14
15
16
17
17
18
19
20
21
22
22
24

Universitas Sumatera Utara

Bab 3. Metode Penelitian
3.1 Alat-alat Dan Bahan-bahan Penelitian
3.1.1 Alat-alat Penelitian
3.1.2 Bahan-bahan Penelitian
3.2 Prosedur Penelitian
3.2.1 Penyiapan Sampel
3.2.2 Pengolahan Campuran HDPE (Bekas)+Karet
EPDM+BPO
3.2.3 Pengolahan Campuran HDPE (Bekas)+Karet
EPDM+BPO+DVB
3.2.4 Pengolahan Campuran HDPE (Bekas)+Karet
EPDM+BPO+DVB+TKKS
3.2.5 Pengolahan Campuran HDPE (Bekas)+Karet
EPDM+BPO+DVB+TKKS+GMS
3.2.6 Prosedur Pembuatan Spesimen
3.2.7 Uji Kekuatan Tarik
3.2.8 Analisa Permukaan Dengan SEM
3.2.9 Ujiu Koefisien Serap Bunyi
3.3 Bagan Penelitian
3.3.1 Bagan Penyiapan Karet EPDM
3.3.2 Bagan Penyiapan Serbuk TKKS
3.3.3 Bagan Pembuatan Campuran Karet EPDM-HDPE
Bekas 50/50 (g/g) Dengan Penambahan BPO
3.3.4 Bagan Pembuatan Campuran Karet EPDM-HDPE
Bekas 50/50 (g/g) Dengan Penambahn BPO Dan DVB 34
3.3.5 Bagan Pembuatan Dan Karakterisasi Campuran HDPE
Bekas+Karet EPDM+2phr BPO+3phr DVB
Dengan Penambahan Berat Bahan Pengisi Tandan
Kosong Kelapa Sawit
3.3.6 Bagan Pembuatan Dan Karakterisasi Campuran HDPE
Bekas+Karet EPDM+2phr BPO+3phr DVB+10 g TKKS
Dengan Penambahan Berat Bahan Pendispersi Gliserol
Monostearat 2 g

26
26
27
27
27
28
28
29
30
31
32
33
33
33
33

34

35

36

Bab 4 Hasil dan Pembahsan
4.1 Hasil Karakterisasi Sampel Dan Pengujian Sifat Mekanik
37
4.2 Pembahasan
39
4.2.1 Analisa Kekuatan Tarik Dan Kemuluran Dari Penelitian
Yang Sebelummya TPE HDPE Bekas+Karet EPDM+
BPO
39
4.2.2 Analisa Kekuatan Tarik Dan Kemuluran Dari
Penelitian Yang Dilakukan Sebelumnya TPE
HDPE Bekas+Karet EPDM+BPO+DVB
40
4.2.3 Analisa Kekuatan Tarik Dan Kemuluran Dari
Penelitian Yang Dilakukan Sebelumnya TPE
HDPE Bekas+Karet EPDM+BPO+DVB+TKKS
42

Universitas Sumatera Utara

4.2.4 Hasil Uji Koefisien Serap Bunyi TPE HDPE
bekas+Karet EPDM+BPO+DVB+TKKS Dengan
Variasi GMS

45

Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran

50
50

Daftar Pustaka

51

Lampiran

55

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Nomor
Tabel

Judul

2.1
2.2
2.3
4.1

Jenis-jenis Polietilena
Komposisi Kimia Dari Tandan Kosong Kelapa Sawit
Sifat Fisika Tandan Kosong Kelapa Sawit
Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran Dari
Penelitian Yang Dilakukan Sebelumnya Campuran TPE
50/50 (g/g)+BPO
Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran Dari
Penelitian Yang Dilakukan Sebelumnya Campuran TPE
50/50 (g/g)+BPO+DVB
Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran Dari
Penelitian Yang Dilakukan Sebelumnya Campuran TPE
50/50 (g/g)+2phr BPO+3phr DVB Dengan Variasi
Penambahn TKKS
Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Dan Kemuluran Dari
Penelitian Yang Dilakukan Sebelumnya Campuran TPE
50/50 (g/g)+2phr BPO+3phr DVB+10 g TKKS Dengan
Variasi Penambahn GMS
Nilai Koefisien Bunyi TPE Dengan Variasi GSM
Koefisien Serap Bunyi TPE+TKKS dan TPE tanpa TTKS

4.2

4.3

4.4

4.5
4.6

Halaman

8
19
19
37

37

38

38

46
47

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Nomor
Gambar

Judul

2.1.
2.2.
2.3
2.4
3.1
3.2
4.1

Struktur Polietilen
Struktur Isoprena
Struktur EPDM
Struktur Gliserol Monostearat
Spesimen Uji Berdasarkan ASTM D638 Tipe IV
Bagan Dari Tabung Impendasi
Grafik Kekuatan Tarik Dari TPE HDPE bekas-Karet
EPDM+BPO
Grafik Kemuluran Dari TPE HDPE bekas-Karet
EPDM+BPO
Grafik Kekuatan Tarik Dari TPE HDPE
bekas-Karet EPDM+BPO+DVB
Grafik Kemuluran Dari TPE HDPE
bekas-Karet EPDM+BPO+DVB
Grafik Kekuatan Tarik Dari TPE HDPE
bekas-Karet EPDM+BPO+DVB +variasi TKKS
Grafik Kemuluran Dari TPE HDPE
bekas-Karet EPDM+BPO+DVB +variasi TKKS
Grafik Kekuatan Tarik Dari TPE HDPE
bekas-Karet EPDM+BPO+DVB +10 g TKKS+
variasi GMS
Grafik Kemuluran Dari TPE HDPE
bekas-Karet EPDM+BPO+DVB +10 g TKKS+
variasi GMS
Grafik Camputan TPE Dengan Variasi GMS
Grafik Camputan TPE Dengan Variasi GMS Dan
TPE Tanpa GMS

4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
4.7.

4.8

4.9
4.10

Halaman

9
15
17
21
30
32
39
39
40
41
42
42

44

44
46
48

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR SINGKATAN

HDPE
BPO
DVB
TPE
Phr
SEM
ASTM
EPDM
TKKS

= High Density Polietilena
= Benzoil Peroksida
= Divinil Benzena
= Termoplastik Elastomer
= Per hundred rubber
= Scanning Electron Microscopy
= American Society for Testing and Materials
= Etilena Propilena Diena Monomer
= Tandan Kosong Kelapa Sawit

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor
Lampiran
1
2
3

4

5

6

7

8
9
10

Judul

Halaman

Perhitungan kekuatatan tarik
Perhitungan kemuluran
Hasil pengujian SEM TPE HPDE-Karet EPDM
50/50 (g/g)+TKKS+2phr BPO+3phr DVB Dengan
Pebesaran 600x
Hasil pengujian SEM TPE HPDE-Karet EPDM
50/50 (g/g)+TKKS+2phr BPO+3phr DVB Dengan
Pebesaran 1500x
Hasil pengujian SEM TPE HPDE-Karet EPDM
50/50 (g/g)+TKKS+2phr BPO+3phr DVB+2gr GMS
Dengan Pebesaran 100x
Hasil pengujian SEM TPE HPDE-Karet EPDM
50/50 (g/g)+TKKS+2phr BPO+3phr DVB+2gr GMS
Dengan Pebesaran 1000x
Hasil pengujian SEM TPE HPDE-Karet EPDM
50/50 (g/g)+TKKS+2phr BPO+3phr DVB+2gr GMS
Dengan Pebesaran 3000x
Perhitungan Uji Serap Bunyi
Gambar Alat Ekstruder
Alat Tabung Impedasi Untuk Uji Serap Bunyi

56
57

58

58

59

59

60
61
63
65

Universitas Sumatera Utara