ABSTRAK

Studi ini membahas pemaduan polimer atau polimer komposit. Polimer komposit adalah teknik pemaduan polimer konvensional dengan polimer biodegradable. Penelitian ini akan mencampurkan LLDPE dan PLA. Perbedaan karakteristik dan sifat antara LLDPE dan PLA akan menyebabkan campuran tidak kompatibel maka compatibilizer diperlukan sehingga keduanya dapat bercampur sempurna.

Penelitian ini terbagi menjadi 2 tahap. Tahap pertama adalah tahap sintesa LLDPE-g-MA sebagai compatibilizer. Tahap yang kedua adalah polimer komposit LLDPE/PLA. Hasil polimer komposit LLDPE/PLA akan diuji sifat mekanik, SEM, TGA dan biodegradable.

Hasil penelitian yang telah dilakukan didapat compatibilizer yang optimum

untuk proses komposit LLDPE/PLA adalah komposisi MA dan BP masing-masing

sebesar 40 dan 2 phr dengan persen grafting yaitu 9,25976 %. Hasil pengujian sampel

komposit yang dihasilkan memiliki sifat mekanik terbaik pada komposisi

LLDPE/PLA sebesar 80/20 dengan nilai tensile strength dan elongation at break

sebesar 14,3 MPa dan 708,36 %. Hasil uji SEM komposit menunjukkan bahwa

komposit LLDPE/PLA memiliki permukaan yang halus namun campuran antara

LLDPE dengan PLA sedikit tidak merata. Pada pengujian TGA menghasilkan

degradasi thermal pada sampel komposit 20/80, 40/60, 60/40 dan 80/20 terjadi pada

temperatur 301,6; 287,4; 267,4 dan 301,2 oC. Hasil uji biodegradable menunjukkan

nilai massa yang hilang rata-rata pada sampel komposit adalah 0,008583; 0,0079;

0,01645 dan 0,000183 gram.

Keywords : Polimer komposit, LLDPE/PLA, compatibilizer, biodegradable

iii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala nikmat, rahmat, kasih

serta pertolongan dari-Nya yang tiada henti kepada penulis, sehingga dapat

menyelesaikan laporan penelitian dengan judul “Rekayasa LLDPE-g-MA Sebagai

Compatibilizer Pada Komposit LLDPE/PLA” . Penelitian ini dimaksudkan untuk

membuat plastik biodegradable yang ramah terhadapa lingkungan.

Selama penyusunan laporan ini tidak lepas dari bimbingan, pengarahan dan bantuan

yang diperoleh dari beberapa pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis

ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada:

1. Ibunda dan Ayahanda tercinta, kakak, adik serta saudara – saudara dan sahabatku

atas doanya, dukungan dan dorongan baik moril maupun materil yang diberikan

selama ini.

2. Dr.Ing Anton Irawan, ST., MT Ketua Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik,

Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, Cilegon-Banten.

3. Ibu Elfi Nur Rohmah ST., MT selaku dosen pembimbing yang telah banyak

meluangkan waktu dalam memberikan bimbingan, motivasi serta arahan selama

penyusunan laporan ini.

4. Bapak Muhammad Ghozali MT selaku pembimbing penelitian di laboratorium

LIPI Serpong yang telah banyak meluangkan waktu dalam memberikan bimbingan,

dan arahan selama kami melakukan penelitian.

5. Ibu Dhena ria barleany,ST.,M.Eng selaku Koordinator Rancangan Pabrik Jurusan

Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, Banten

6. Seluruh mahasiswa/i teknik kimia khususnya angkatan 2011 yang bersedia

bertukar pikiran, memberikan arahan, motivasi serta sabar dalam memberi banyak

pelajaran dan pengalaman baru.

iv

7. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh

karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik dari berbagai pihak. Penulis

berharap agar penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua kalangan, khususnya agar

dapat dijadikan acuan dalam pembuatan popok dengan bahan penyerap hidrogel yang

lebih aman. Akhir kata semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca pada

umumnya dan penulis khususnya. Terima Kasih

Cilegon, 14 Agustus 2015

Penulis

v

DAFTAR ISI

halaman

HALAMAN JUDUL…………………………………………………………….. i

LEMBAR PENGESAHAN…………………………………………………..… ii

ABSTRAK………………………………………………………………………. iii

KATA PENGANTAR………………………………………………………..… iv

DAFTAR ISI………………………………………………………………..…... vi

DAFTAR GAMBAR………………………………………………………..….. ix

DAFTAR TABEL…………………………………………………………..…... x

BAB I PENDAHULUAN……………………………………………………….. 1

1.1 Latar Belakang……………………………………………………………. 1

1.2 Rumusan Masalah………………………………………………………… 3

1.3 Tujuan Penelitian…………………………………………………………. 4

1.4 Ruang Lingkup Penelitian………………………………………………... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA…………………………………………….…. 5

2.1 Plastik Biodegradable (Bioplastik)..…………………………………...…. 5

2.2 Komposit……………………….………………………………………… 7

2.3 Polyethylene…………..………………………………………………….. 9

2.4 Polylactic Acid (PLA)…………………………………………….……… 11

2.5 Maleic Anhydride Grafted Linear Low Density Polyethylene

(LLDPE-g-MA)………………………………………………………….. 13

2.6 Perbandingan karakteristik LLDPE dan PLA…………………………… 15

2.7 Penelitian Terdahulu……………………………………………………... 16

vi

BAB III METODELOGI PENELITIAN……………………………………… 19

3.1 Tahapan Penelitian………………………………………………………... 19

3.1.1 Rekayasa Compatibilizer LLDPE-g-MA…………...……….... 19

3.1.2 Komposit LLDPE/PLA……………………………...………... 21

3.2 Prosedur Penelitian……………………………………………………….. 21

3.21 Rekayasa Compatibilizer LLDPE-g-MA ……...……………… 21

3.22 Komposit LLDPE/PLA ……………..………………………… 22

3.3 Alat dan Bahan…………………………………………………………… 23

3.31 Alat……………………………………………………………. 23

3.32 Bahan………………………………………………………….. 23

3.4 Variabel Penelitian………………………………………………………… 24

3.5 Metode Pengumpulan dan Analisa Data………………………………….. 24

3.6 Jadwal Pelaksanaan Penelitian……………………………………………. 27

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN………………………………………... 28

4.1 Rekayasa compatibilizer LLDPE-g-MA………………………………….. 28

4.1.1 Analisa Persentase Grafting……………………………………. 28

4.1.2 Analisa FTIR…………………………………………………… 30

4.2 Komposit LLDPE/PLA…………………………………………………… 32

4.2.1 Pengujian Sifat Mekanik (Mechanical Properties)……………. 32

4.2.2 Uji Scanning Electron Microscopy (SEM)……………………. 35

4.2.3 Uji Thermal Gravimetric Analysis (TGA)…………………….. 37

4.2.4 Uji Biodegradable……………………………………………... 39

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………………………………………... 42

5.1 Kesimpulan……………………………………………………………….. 42

5.2 Saran……………………………………………………………………… 43

vii

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

a. Contoh Perhitungan

b. Data Pendukung

c. Dokumen Pnenlitian

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Plastik Biodegradable………………………………………………… 7

Gambar 2. Struktur molekul Polyethylene ……………………………………….. 9

Gambar 3. Struktur rantai Polyethylene a. HDPE, b. LDPE, c. LLDPE ………… 10

Gambar 4. Struktur molekul Poly lactic Acid……………………………………. 12

Gambar 5. Mekanisme reaksi grafting LLDPE-g-MA…………………………… 14

Gambar 6. Diagram alir pembuatan compatibilizer LLDPE-g-MA……………… 20

Gambar 7. Diagram alir komposit LLDPE/PLA…………………………………. 21

Gambar 8. Hasil analisa persentase grafting……………………………………… 29

Gambar 9. FTIR spectrum a.) LLDPE b.) MA c.) LLDPE-g-MA……………….. 32

Gambar 10. Pengaruh komposisi LLDPE/PLA terhadap tensile strength………… 33

Gambar 11. Pengaruh komposisi LLDPE/PLA terhadap elongation at break……. 34

Gambar 12. Hasil Uji SEM a.) LLDPE b.) LLDPE/PLA…………………………. 36

Gambar 13. Hasil Uji TGA a.) LLDPE b.) Komposit 20/80 c.) Komposit 40/60

d.) Komposit 60/40 e.) Komposit 80/20…………………………………………… 38

Gambar 14. Pengaruh komposisi LLDPE/PLA terhadap massa yang hilang…….. 40

Gambar 15. Pengujian biodegradable sampel komposit 60/40 a.) minggu ke1

b.) minggu ke 2 c.) minggu ke 3…………………………………………………. 41

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Jenis-Jenis Plastik Berdasarkan Klasifikasi Bahan Baku dan

Kemampuan Degradasi…………………………………………………………. 6

Tabel 2. Karakteristik LLDPE dan PLA………………………………………... 15

Tabel 3. Penelitian terdahulu……………………………………………………. 16

Tabel 4. Rencana Jadwal Penelitian…………………………………………….. 27

x