EFEK PENCAMPURAN PVC ACRYLIC GRAFTED DAN PVC K-66 DENGAN ABS DALAM TUMBUKAN DAN LENTURAN

Abstrak,

Campuran antara ABS dan PVC telah dikaji. Campuran yang mempunyai berbagai kegunaan ini disediakan dengan teknik pencampuran leburan. ABS yang mempunyai ketegaran tinggi, ketegaran yang sederhana dan ketegaran paling tinggi digunakan sebagai polimer dasar. Manakala, PVC bercangkuk akrilik dan PVC K-66 ditambah ke dalam ABS. Ujian tumbukan Izod dititik-beratkan. Kekuatan tumbukan campuran meningkat berikut dengan peningkatan berat molekul PVC. Yang menariknya, kekuatan tumbukan yang paling tinggi terwujud apabila PVC bercangkuk akrilik dicampurkan bersama ABS bertumbukan paling tinggi. Walau bagaimanapun, penurunan modulus lenturan berlaku apabila PVC ditambah ke dalam ABS. Penurunan modulus lenturan yang paling minimum ialah campuran antara PVC K-66 dan ABS bertegaran tinggi. Keputusan yang diperoleh adalah serasi dengan pemeriksaan morfologi. Mikroskopi imbasan elektron (SEM) menunjukkan semakin tinggi kandungan PVC, maka semakin tinggi kekuatan hentaman. Kata kunci: ABS, PVC, kekuatan hentaman, modulus lenturan,

1.0 PENGANTARFormasi banyaknya campuran merupakan sebuah cara mencapai keadaan tertentu yang sulit diperoleh dari salah satu komponen sederhana[1]. Hal ini diasumsikan bahwa pengembangan campuran jauh lebih murah dan hemat waktu daripada pengembangan polimer baru dan karena itu campuran ini menarik dari sisi ekonomi[2]. Sayangnya, campuran memberikan kemungkinan untuk menjadikan produk spesifik dan kurang dibutuhkan. Keuntungan-keuntungan campuran polimer dalam hal performa dan sisi ekonomi telah mempercepat aktifitas R&D dalam bidang campuran polimer pada lingkup akademik dan industri. ABS adalah satu dari plastic komersial yang paling banyak digunakan. Ciri-cirinya seperti sistem dua fase, campuran fase penggosokan polibutadin dan fase styrene acrylonitrile copolymer (SAN) kaku. ABS ditemukan dalam sebuah range ekstensif dari aplikasi karena keseimbangan luar biasa dari peralatan mekanik, lamanya proses, kemampuan daur ulang, dan sisi ekonominya. ABS selanjutnya dapat dicampur lagi dengan materi lainnya, demikianlah tujuan aplikasi ini[3]. PVC diperoleh per bagian dari petrokimia dan sebagian lagi dari garam biasa, harganya relative stabil karena terpisah dari fluktuasi harga minyak. PVC yang digunakan dalam penelitian ini adalah PVC K-66 dan PVC acrylic grafted. PVC acrylic grafted adalah kopolimer graft suspensi dari vinylchloride dan sebuah acrylate elastomer. Polimer grafted ini memungkinkan PVC acrylic grafted untuk menghasilkan produk jadi yang memberikan hantaman kekuatan yang lebih tinggi tanpa menambahkan pemodifikasi. Ketika PVC dan ABS dicampurkan, kemungkinan PVC lebih mudah berinteraksi dengan fase SAN daripada fase rubber, pertimbangannya adalah polaritas respektifnya. Ketika dicampur dengan ABS, hasilnya adalah bahan dengan kekuatan hantaman yang bagus dan tahan api[4].

Dalam penelitian ini, ABS yang merupakan komponen utama akan menjadi polimer basa dan PVC, sedangkan komponen minornya adalah polimer tambahannya. Tujuan pembelajaran ini adalah untuk mengembangkan bahan baru dengan tumbukan yang lebih baik dengan mengoptimalkan komposisi campuran dari tingkatan berbeda ABS dan PVC.

2.0 PROSEDUR PERCOBAAN2.1 BahanABS resin yang memiliki tingkatan emulsi dengan kekakuan tinggi, hantaman medium, dan hantaman tinggi dari PVC K-66 dan PVC acrylic grafted disediakan oleh penyedia local. Pembuatnya memiliki ketetapan aturan pada perbandingan monomer ABS dan range kandungan elastomer di dalam PVC acrylic grafted.Thermolite T890 digunakan sebagai penyetabil. Kalsium stearate, Sak-Cs dan asam stearic ditambahkan sebagai pelumas respektif internal dan eksternal.

2.2 persiapan pencampuran ABS dan PVCABS dikeringkan menggunakan hopper dryer. Sejumlah PVC, penyetabil timah, dan pelumas dicampur dengan sempurna di laboratorium pencampur selama 14 menit. Campuran kering lalu dicampur secara mekanik dengan ABS kering dan diikuti dengan campuran cair. Pelempar sekrup tunggal Tanabe pada profil zona 185oC dan 110 rpm. Hasilnya lalu didinginkan dengan air dan didiamkan. Injeksi moulding dilakukan pada profil temperature zona 170-185oC.

2.3 Uji MekanikPeralatan mekanik dijelaskan menggunakan penguji tumbukan pendulum Izod dan penguji kelenturan Instron. Kekuatan tumbukan Notched Izod diukur berdasarkan metode uji ASTM D 256A yang menggunakan tipe pendulum. Tiga titik pengujian kelenturan bengkokan dilakukan dengan mesin penguji Universal Instron seri XI berdasarkan ASTM D790.

2.4 MikroskopiObservasi Scanning Electron Microscopy (SEM) dikerjakan menggunakan mode electron normal dan backscattered (Jeol, JSM-5610) untok mengetahui dan menganalisis pecahan permukaan tumbukan. JFC-1600 auto fine coater digunakan untuk melapisi permukaan specimen dengan lapisan emas konduktif.

3.0 HASIL DAN DISKUSI3.1 kekuatan tumbukanGambar 1 dan 2 menunjukkan bahwa kekuatan tumbukan meningkat seiring dengan meningkatnya kandungan PVC di dalam campuran PVC/ABS untuk kedua tipe PVCnya. Hasilya juga menunjukkan bahwa untuk ABS murni, tingkatan tumbukan super tinggi memiliki nilai kekuatan tumbukan tertinggi karena memiliki kandungan tertinggi butadiene rubber. Hal ini diikuti dengan tingkatan tumbukan medium dan tingkatan kekakuan tinggilah yang paling rendah kekuatannya. Sangatlah menarik mengamati bahwa kandungan PVC meningkat, tingkatan kekuatan super tinggi menunjukkan penambahan tertinggi. Hal yang sama juga terlihat pada kedua tipe PVC. Di dalam

PVC/tingkatan kekakuan super tinggi ABS, PVC acrylic grafted menunjukkan penambahan lebih tinggi sebesar 65%. Alasannya adalah PVC acrylic grafted dengan beberapa level elastomer dihasilkan untuk menahan tingginya beban tumbukan. Pada dasarnya, kandungan elastomer PVC acrylic grafted adalah lebih tinggi daripada PVC K-66. Ketika dicampur dengan ABS yang berbeda tipe, PVC acrylic grafted akan menunjukkan kekuatan tumbukan yang lebih tinggi. Penambahan PVC menghasilkan efek sinergis, yaitu kekuatan tumbukan lebih besar daripada ABS atau PVC murni yang lain. Kekuatan tumbukan yang tak terisi PVC diperoleh oleh Sivaneswaran [5] sebesar 9 kJ/m2. penelitian yang lain juga mendukung bahwa PVC memiliki kekuatan tumbukan lebih rendah dibandingkan dengan ABS[6]. Alasan yang mungkin untuk efek ini adalah penamabahan PVC ke dalam ABS. di dalam poimer ABS, SAN membetuk fase matriks dan butadiene adalah fase diskret yang tugasnya sebagai pengatur konsentrasi tekanan. Penambahan PVC memodifikasi fase matriks karena PVC dipercaya dapat dicampur dengan SAN [7]. Karena itu, SAN/PVC memenuhi criteria. Dari sini, penambahan PVC ke dalam matriks SAN akan membentuk fase matriks baru yang merupakan kombinasi antara PVC dan SAN.

3.2 peralatan kelenturanGambar 3 menunjukkan bahwa modulus kelenturan menurun seiring dengan meningkatnya kandungan PVC dalam campuran PVC/ABS untuk kedua tipe PVC. Hasilnya juga menunjukkan bahwa untuk ABS murni, tingginya tingkat kekakuan memiliki nilai modulus kelenturan tertinggi. Dengan harapan kandungan styrene tertinggi memberikan kekerasan pada campuran. Hal ini diikuti tingkatan tumbukan medium dan tingkatan tumbukan super tinggi menjadi yang terendah. Dari sini juga bisa diamati bahwa semakin meningkatnya kandungan PVC, tingkatan tumbukan super tinggi menunjukkan reduksi terbesar. Dari gambar 3 juga bisa dilihat secara umum bahwa modulus kelenturan ABS/PVC K-66 lebih tinggi daripada ABS/ PVC acrylic grafted. Ini karena semakin tinggi kandungan elastomer dengan sedikit kekakuan pada PVC acrylic grafted. Menurunnya modulus kelenturan karena penambahan 20 phr PVC ke dalam campuran tertulis dalam table 2. Hasilnya menunjukkan bahwa reduksi pada tingkatan kekakuan tinggi dan tumbukan medium adalah relative rendah. Dengan ini disimpulkan bahwa ABS tumbukan super tinggi yang memiliki kandungan elastomer tertinggi ternyata memiliki modulus kelenturan terendah.

3.3 pembelajaran Scanning Electron Microscopy Scanning Electron Microscopy digunakan untuk mengetahui kekasaran permukaan yang dapat dihubungkan terhadap keretakan energy. Pembelajaran ini tidak hanya focus pada pembandingan keretakan permukaan dengan tipe-tipe ABS dan PVC. Gambar 4 menunjukkan mikrograf SEM dari permukaan retakan tumbukan ABS kekakuan tinggi yang memiliki kekuatan tumbukan sekitar 14 kJ/m2. mikrogaraf menunjukkan permukaan datar berdasarkan skala dan tipe dengan tipe karakteristik mikro permukaan kaku. Gambar 4 menunjukkan perbesaran permukaan pecahan yang tersebar dalam bberapa bagian. Permukaan pecah pada 80/20 ABS tumbukan super tinggi/ PVC acrylic grafted (lihat gambar 5) adalah relative kasar. Mungkin karea deformasi plastic dan sobek selama proses pemecahan[10]. Pecahan permukaan yang banyak berbentuk parabolic dengan aliran ke tepi di asosiasikan dengan partikel rubber pada titik fokal. Formasi pecahan

pernukaan dengan alur yang terlihat di bwah SEM adalah tergantung pada mekanisme penyerapan tambahan energi karena dapat dilihat di plastikya[11]. Kekasaran permukaan dan putihnya tekanan adalah lebih tinggi dibandingkan dengan tingginya kekakuan murninya.ABS bisa dilihat pada gamabar 4.

4.0 KESIMPULANKesimpulan yang dapat diambil pengkajian ini adalah kekuatan tumbukan meningkat seiring dengan meningkatnya kandungan PVC di dalam campuran PVC/ABS untuk kedua tipe PVC. Alasan yang mungkin untuk efek sinergis ini adalah PVC mempertinggi pembengkokan matriks, demikian pula peningkatan jumlah energi yang diserap. Karena kandungan PVC meningkat, tingkatan tumbukan super tinggi menunjukkan penambahan terbesar pada kekuatan tumbukan. PVC acrylic grafted dibuktikan lebih efektif dalam meningkatkan kekuatan tumbukan ABS. modulus kelenturan menurun seiring dengan meningkatnya kandungan PVC di dalam campuran PVC/ABS untuk kedua tipe PVC. Karena kandungan PVC meningkat, tingkatan tumbukan super tinggi menunjukkkan reduksi terbesar. Modulus kelenturan dari ABS/PVC K-66 lebih besar daripada ABS/ PVC acrylic grafted. Scanning electron microscopy menemukan bahwa tidak bergabungnya PVC dalam ABS mengubah morfologi permukaan untuk menjadi lebih kasar dan bengkok.