pendahuluan dan isi for pkm-p

23
1 A. JUDUL Pengaruh kadar Bahan kuratif Sulfur Dan Platicizer Parafin terhadap morfologi dan Sifat Karet Alam Thermoset dengan Filler Abu sawit (fly ash) / Carbon Black (CB) B. LATAR BELAKANG MASALAH Teknologi karet mulai muncul ketika ditemukan produk dari lateks alam, yang dikenal sebagai karet alam atau NR (Natural Rubber), yang mempunyai struktur molekul cis-1,4-polyisoprene dan bersifat tidak tahan terhadap ozon, minyak serta suhu tinggi. Jika sudah divulkanisasi berubah menjadi termoset dan tidak dapat diproses kembali baik dengan proses pemanasan ataupun pelarutan. Indonesia merupakan negara penghasil NR terbesar kedua di dunia setelah Thailand, dengan jenis produk utamanya adalah Standard Indonesian Rubber (SIR)-20. Standar kualitasnya didasarkan pada Standar Nasional Indonesia (SNI: 06-1903- 1990), dimana komposisi maksimum komponen bukan karet adalah kotoran 0.20%, abu 1.00%, zat menguap 0.80%, dan nitrogen 0.60% (Budiman, 2002). Thermoset rubber atau karet vulkanisat memiliki kelebihan dibanding thermoplastic elastomer, yaitu tahan terhadap temperatur yang ekstrim, memiliki ketahanan terhadap bahan-bahan kimia, bersifat tahan air, memiliki ketahanan terhadap sinar UV, tidak mudah terdegradasi sehingga sangat cocok sebagai bahan dalam pembuatan ban [Graham dan Zhang, 2008]. Lebih dari 70% karet alam dunia digunakan sebagai bahan dalam pembuatan ban dan sisanya digunakan dalam pembuatan kabel, o-rings, dan sebagainya [Chapman, 2007]. Tentunya karet vulkanisat ini

Upload: fauziputra

Post on 26-Oct-2015

67 views

Category:

Documents


11 download

TRANSCRIPT

Page 1: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

1

A. JUDUL

Pengaruh kadar Bahan kuratif Sulfur Dan Platicizer Parafin terhadap morfologi dan

Sifat Karet Alam Thermoset dengan Filler Abu sawit (fly ash) / Carbon Black (CB)

B. LATAR BELAKANG MASALAH

Teknologi karet mulai muncul ketika ditemukan produk dari lateks alam, yang dikenal

sebagai karet alam atau NR (Natural Rubber), yang mempunyai struktur molekul cis-1,4-

polyisoprene dan bersifat tidak tahan terhadap ozon, minyak serta suhu tinggi. Jika sudah

divulkanisasi berubah menjadi termoset dan tidak dapat diproses kembali baik dengan proses

pemanasan ataupun pelarutan. Indonesia merupakan negara penghasil NR terbesar kedua di

dunia setelah Thailand, dengan jenis produk utamanya adalah Standard Indonesian Rubber

(SIR)-20. Standar kualitasnya didasarkan pada Standar Nasional Indonesia (SNI: 06-1903-

1990), dimana komposisi maksimum komponen bukan karet adalah kotoran 0.20%, abu

1.00%, zat menguap 0.80%, dan nitrogen 0.60% (Budiman, 2002).

Thermoset rubber atau karet vulkanisat memiliki kelebihan dibanding thermoplastic

elastomer, yaitu tahan terhadap temperatur yang ekstrim, memiliki ketahanan terhadap

bahan-bahan kimia, bersifat tahan air, memiliki ketahanan terhadap sinar UV, tidak mudah

terdegradasi sehingga sangat cocok sebagai bahan dalam pembuatan ban [Graham dan Zhang,

2008]. Lebih dari 70% karet alam dunia digunakan sebagai bahan dalam pembuatan ban dan

sisanya digunakan dalam pembuatan kabel, o-rings, dan sebagainya [Chapman, 2007].

Tentunya karet vulkanisat ini memiliki potensi yang besar untuk dikembangkan. Penelitian

mengenai karet vulkanisat ini sudah sangat berkembang. Namun pengembangan-

pengembangan masih tetap dilakukan untuk meningkatkan spesifikasi produk dari karet

vulkanisat yang sesuai dengan kebutuhan. Dari beberapa penelitian mengenai karet

vulkanisat, diketahui bahwa filler sangat berpengaruh terhadap sifat mekanik karet alam.

Filler adalah suatu bahan tambahan yang digunakan sebagai pengisi material karet

dari suatu produk yang diinginkan. Selain dari filler, hal yang penting sekali ditinjau adalah

bagaimana pengaruh plasticizer terhadap thermoset rubber. Dari penelitian yang dilakukan

oleh Rattonson (2006) menunjukkan bahwa distribusi filler dalam matrik thermoset rubber

sangat tergantung pada plasticizer.

Plasticizer secara umum membantu proses proses penyebaran filler didalam polimer

dan dapat meningkatkan sifat elastis dari polimer. Apabila distribusi filler merata maka akan

dapat meningkatkan sifat dan morfologi thermoset rubber. Selain itu hal yang tak kalah

penting diperhatikan adalah pada saat proses vulkanisasi. Vulkanisasi merupakan proses

Page 2: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

2

pemanasan karet dengan menambahkan sulfur. Proses ini membentuk ikatan crosslink antar

molekul karet yang dihubungkan oleh atom-atom sulfur, sehingga terbentuk molekul karet

yang lebih besar dan kuat serta tahan terhadap degradasi kimia. Ikatan crosslink merupakan

ikatan kovalen dengan gaya yang kuat antar rantai, dan menyebabkan polimer tidak dapat

larut atau didegradasi. Polimer ini disebut dengan thermoset polymer [Rader, 1996]. Dengan

dilakukkan proses penambahan sulfur akan terjadi proses vulkanisasi yang akan

meningkatkan sifat- sifat elastis dan mekanik karet.

Pada penelitian ini dilakukan metoda yg berbeda yaitu dengan memvariasikan kadar

plasticizer paraffin dan kadar sulfur untuk mendapatkan sifat mekanik dan morfologi karet

yang terbaik.

C. Perumusan Masalah

Pada penelitian-penelitian terdahulu, secara umum sudah menunjukkan bahwa sifat

karet thermoset atau vulkanisat yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh berbagai macam

bahan- bahan kimia seperti plasticizer, sulfur, filler dan bahan aditif lainnya. Alexander dkk

(2007) mengemukakan bahwa penggunaan plasticizer dapat meningkatkan sifat mekanik,

ketahanan, dan mempercepat terjadinya proses vulkanisasi pada thermoset rubber yang

dihasilkan, karena plasticizer yang ditambahkan dapat memutuskan ikatan rantai polimer

pada karet dan molekul plasticizer dapat menembus ke dalam matriks polimer.

Sedangkan penggunaan plasticizer sebagai bahan aditif untuk meningkatkan material

karet pernah dilakukan oleh Gusnita (2010) tetapi untuk jenis thermoplastic, jenis plasticizer

yang digunakan yaitu paraffin dan minyak nabati, dengan komposisi 5, 25, dan 50 phr untuk

masing-masing bahan. Pengaruh variasi komposisi yaitu 5, 25, dan 50 phr, untuk

penambahan plasticizer parrafin pada material thermoplastic yang dihasilkan, diperoleh

tensile strenght dan elastic modulus yang semakin menurun, namun elangation break

semakin meningkat.

Lili Saptiani dkk (2011) dalam penelitiannya dengan menggunakan sulfur 3 phr,

plasticizer 2,5 phr serta filler abu sawit dan carbon black, diketahui bahwa karet vulkanisat

dengan sifat mekanik terbaik diperoleh pada saat rasio massa filler hybrid carbon black / abu

sawit 70/30 kadar filler hybrid 30 phr, dengan tensile strength 19,6 MPa, elongation at break

1500 % dan modulus elastic 0,75 MPa. Karet vulkanisat yang dihasilkan dapat

direkomendasikan sebagai bahan kompon ban dalam kendaraan bermotor (SNI 06-1542-

2006) dan sebagai kompon sol sepatu (SNI 12-0172-1987).

Page 3: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

3

Hal tersebut masih perlu ditingkatkan agar bisa digunakan untuk bahan komersial

yang lain. Oleh karena itu perlu dilakukan dengan melihat perbandingan penggunaan kadar

sulfur dan plasticizer, dari beberapa penelitian dan literatur menunjukkan bahwa kadar sulfur

dan plasticizer sangat berpengaruh terhadap thermoset rubber.

Alexander (2007) menggunakan filler silika 15 phr memperoleh tensile strength 32

MPa dan elongation at break 1110 %. Hasil ini diperoleh karena Alexander menggunakan

plasticizer cardanol yang menghasilkan sifat mekanik lebih baik dan mempersingkat waktu

vulkanisasi. Isaac dan Augustina (2011) menggunakan filler snail shell powder yang

memiliki kadar CaCO3, sifat mekanik tidak meningkat secara signifikan karena filler yang

digunakan merupakan filler tidak aktif. Kekerasan karet vulkanisat meningkat sebanding

dengan peningkatan kadar filler CaCO3 yang digunakan.

Penggunaan plasticizer dapat membantu proses penyebaran filler di dalam campuran

karet, karena plasticizer yang ditambahkan dapat memutuskan ikatan rantai polimer pada

karet dan molekul plasticizer dapat menembus ke dalam matriks polimer [Alexander, 2007].

Sedangkan penggunaan filler dalam pembuatan TR berbasis karet alam pernah dilakukan

oleh Kuriakose dkk (1985) yaitu menggunakan filler berbasis silika dengan komposisi 20 phr

(per hundred rubber). Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat tensile campuran tersebut

masih rendah yaitu tensile strength 8,9 MPa dan elongation at break 200%..

Sifat-sifat mekanik dari material tersebut dapat ditingkatkan jika fasa karet

divulkanisasi dengan menggunakan bahan kuratif berbasis sulfur. Metode lain yang dapat

dikembangkan adalah dengan menambahkan komponen filler dalam campuran polimer

tersebut. Pemanfaatan fly ash dari Pabrik Kelapa Sawit (PKS) sebagai filler untuk

meningkatkan sifat mekanik thermoset perlu dilakukan. Merujuk pada kandungan silika pada

abu sawit cukup tinggi, sehingga dapat digunakan sebagai bahan pengisi atau penguat pada

material thermoset . Penelitian ini dikembangkan untuk meningkatkan sifat tensile thermoset

rubber dengan penambahan filler abu sawit dan memvariasikan kadar sulfur dan plasticizer

paraffin sehingga dapat diketahui pengaruhnya terhadap thermoset rubber. Sehingga dapat

diketahui pada kadar berapa plasticizer dan sulfur yang menghasilkan thermoset rubber yang

memiliki sifat mekanik suatu material karet vulkanisat. seperti nilai tensile strength,

elongation at break dan modulus elastic yang dihasilkan.

Fokus pengkajian meliputi pengaruh kadar bahan kuratif sulfur dan platicizer paraffin

terhadap morfologi dan sifat karet alam thermoset. Untuk dapat melihat bagaimana pengaruh

dari kadar sulfur dan plasticizer paraffin terhadap thermoset rubber, maka akan dilakukan

serangkaian eksperimen, pengamatan dan pengujian. Eksperimennya yaitu pembuatan

Page 4: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

4

thermoset rubber dengan memvariasikan kadar sulfur dan plasticizer serta dengan

penambahan filler abu sawit/carbon black. Penyiapan kompon karet dilakukan pada alat roll

mill dan fasa karet dalam campuran divulkanisasi menggunakan berbagai kadar plasticizer

dan bahan aditif lainnya dengan selang waktu yang tertentu. Kemudian baru dilakukan proses

vulkanisasi dengan penambahan berbagai kadar sulfur. Sampel hasil pencampuran diamati

morfologi skala mikronnya dengan menggunakan SEM (scanning electron microscopy).

Pengujian sifat-sifat mekanik, terutama sifat elastitasnya berdasarkan standar ISO 527-3-2

type 5A, menggunakan alat universal tensting machine. Parameter yang akan diuji yaitu sifat

mekanik seperti tensile strength, modulus elastic dan elongationat break; morfologi; dan

serapan air.

D. TUJUAN

Penelitian ini bertujuan antara lain :

Mempelajari pengaruh kadar bahan kuratif sulfur dan platicizer paraffin terhadap

morfologi dan sifat karet alam thermoset dengan filler abu sawit /carbon black

Untuk mengetahui kondisi optimum penggunaan bahan kuratif sulfur dan plasticizer

paraffin terhadap morfologi dan sifat karet alam thermoset

E. LUARAN YANG DIHARAPKAN

Penelitian ini dapat menghasilkan satu atau lebih artikel ilmiah tentang pengaruh kadar

sulfur dan plasticizer paraffin terhadap pemanfaatan thermoset rubber menjadi bahan tepat

guna yang akan dipublikasikan dalam seminar nasional.

F. KEGUNAAN

Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi ilmiah untuk mengetahui

pengaruh kadar bahan sulfur dan platizer parafin terhadap pembuatan thermoset rubber

menjadi produk komersial, serta memanfaatkan limbah pengolahan industri sawit (abu sawit)

sebagai campuran filler untuk kualitas filler yang lebih baik. Selain itu juga berguna untuk

meningkatkan ilmu pengetahuan, khususnya dalam bidang teknologi dan rekayasa pembuatan

karet alam thermoset dengan modifikasi filler dari abu sawit dan carbon black.

Page 5: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

5

G. TINJAUAN PUSTAKA

Karet Alam (Natural Rubber)

Karet alam memiliki berbagai keunggulan dibanding karet sintetik, terutama dalam hal

elastisitas dan daya redam getaran. Bentuk utama karet alam, terdiri dari 97 % cis – 1,4 –

polyisoprene seperti pada Gambar 1. Karet alam ini memiliki sifat mudah teroksidasi pada

suhu tinggi, karena memiliki ikatan rangkap, mampu berkristalisasi dan mempunyai suhu

rendah, fleksibel, serta tidak tahan terhadap ozon dan minyak (non polar).

Gambar 1. Rumus bangun cis-1,4-polyisoprene [Steven, 2001]

Karet alam mempunyai daya lentur tinggi, kekuatan tarik dan dapat dibentuk dengan

panas yang rendah [Spillane, 1989]. Hampir semua karet alam diperoleh sebagai lateks yang

terdiri dari 36% karet, 1,5% protein, 60% air, dan 2,5% gula, lipid, mineral dan impurities.

Lateks biasanya dikonversikan ke karet busa dengan aerasi mekanik yang diikuti oleh

vulkanisasi [Steven, 2001].

Plasticizer

Plasticizer dalam konsep sederhana diartikan sebagai pelarut organik dengan titik

didih tinggi atau padatan dengan titik leleh rendah. Apabila ditambahkan ke dalam resin keras

atau kaku seperti karet, maka akumulasi gaya intermolekuler pada rantai panjang akan

menurun, sehingga kelenturan (flexibility), kelunakan (softness), pemanjangan (elongation),

kemampuan kerja (workability), ketahanan terhadap panas (heat resistance), ketahanan

terhadap temperatur rendah (low-temperature resistance), ketahanan terhadap cuaca

(weathering resistance), dan ketahanan terhadap minyak (oil resistance) akan meningkat.

Hofmann (1989), mengemukakan bahwa hidrokarbon paraffin berbentuk padat jika

panjang rantai di atas C17. Paraffin dengan rantai karbon C17-C30 memiliki titik beku 50-62oC.

Berat molekul tertingginya pada atom C40-C70 dengan titik leleh 80-105oC dikenal dengan

hard paraffin. Plasticizer paraffin ini memiliki densitas yang rendah dan storage stability

yang baik. Selain itu, plasticizer paraffin juga dapat membantu penyebaran filler yang baik

Page 6: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

6

dalam campuran karet. Dalam jumlah yang banyak, plasticizer dapat mengurangi kekentalan

pada campuran, mengurangi stiffness (pengerasan) pada saat vulkanisasi dan juga

meningkatkan laju tekan sehingga campuran menjadi sedikit elastis [Ciesielski, 1999].

Sulfur

Vulkanisasi dengan menggunakan sulfur adalah sistem yang sangat populer untuk

bermacam-macam karet seperti Natural Rubber (NR), Styren Butadiene Rubber (SBR),

Isoprene Rubber (IR), dan Butadiene Rubber (BR), dikarenakan biayanya yang murah dan

mudah untuk diproses serta sifat-sifat fisik yang baik dapat menyesuaikan dengan bermacam-

macam metode, media pemanas, komposisi compound dan temperatur. Selain itu sulfur dapat

menghasilkan morfologi fasa yang stabil sehingga sifat mekanik campuran lebih baik [Sabet

dan Datta, 2000].

Filler

Sifat-sifat mekanik karet alam dapat ditingkatkan dengan vulkanisasi dan juga

menambahkan suatu bahan pengisi (filler). Filler berfungsi sebagai komponen pengisi atau

penguat dalam campuran karet alam [Riyadhi, 2009]. Filler diklasifikasikan menjadi filler

aktif dan tidak aktif berdasarkan sifat vulkanisat yang dihasilkan. Filler aktif yang banyak

digunakan dalam industri karet adalah carbon black dan silika, karena dapat meningkatkan

sifat mekanik dari karet tervulkanisasi.

Carbon Black

Carbon black merupakan salah satu filler aktif yang mempengaruhi sifat mekanik dari

kompon. Kompon yang dihasilkan berwarna hitam jika menggunakan carbon black. Sebagian

besar tipe carbon black terdiri dari 97 - 99 % carbon dan sisanya merupakan atom hidrogen

dan oksigen yang berasal dari pembakaran hidrokarbon. Menurut Morton [1987], carbon

black adalah partikel-partikel karbon dalam bentuk unsur.

Abu Sawit dan Silika

Abu sawit merupakan limbah dari pengolahan kelapa sawit yang merupakan hasil

pembakaran cangkang dan sabut kelapa sawit di dalam boiler dengan suhu 700oC - 800oC.

Abu sawit yang digunakan merupakan abu terbang (fly ash) dari pembakaran cangkang dan

sabut kelapa sawit yang jatuh atau dikumpulkan di dumper dust collector. Abu sawit (fly ash)

ini disaring untuk mendapatkan ukuran partikel yang sesuai (200 mesh) dan dioven pada suhu

Page 7: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

7

110 °C untuk mengurangi kadar airnya. Abu sawit (fly ash) merupakan bahan pozzolanic,

yaitu material yang tidak mengikat seperti semen, namun mengandung (SiO2) aktif.

Tabel 1. Komposisi abu sawit hasil pembakaran serat dan cangkang (% massa)

Unsur/Senyawa Serat (%) Cangkang (%)

Kalium (K) 9,2 7,5

Natrium (Na) 0,5 1,1

Kalsium (Ca) 4,9 1,5

Magnesium (Mg) 2,3 2,8

Klor (Cl) 2,5 1,3

Karbonat (CO3) 2,6 1,9

Nitrogen (N) 0,04 0,05

Fosfat (P) 1,4 0,9

Silika (SiO2) 59,1 61

Sumber : Graille dkk (1985)

Bahan Aditif Lainnya

Bahan Pencepat Reaksi (Accelerator)

Reaksi vulkanisasi biasanya berlangsung sangat lambat. Reaksi vulkanisasi yang

lambat kurang efisien karena menambah waktu produksi yang secara tak langsung juga

menambah biaya. Akselerator merupakan senyawa-senyawa kimia yang apabila ditambahkan

pada kompon karet sebelum proses vulkanisasi akan mempercepat proses vulkanisasi.

Berdasarkan jenisnya ada beberapa macam bahan/pencepat reaksi.

Tabel 2. Jenis-jenis accelerator pada proses vulkanisasi

Kelas Jenis accelerator Kecepetan vulkanisasi

Guanidines Diphenylguanidine (DPG) Lambat

Aldehyde amines Complex mixture of aldehydes and amines Cepat

Dithiocarbamates Zinc dimethyldithiocarbamate (ZMDC) Sangat cepat

Thiuramsulfides Tetramethylthiuramdisulfide (TMTD) Sangat cepat

Thioureas Ethylene thiourea (ETU) Sedang

Thiazole 2-mercaptobenzothiazole (MBT) Sedang

Sulfenamides N-cyclehexyl-2-benzothiazolesulfenamide (CBS) Cepat

Sumber: Barlow (1988)

H. METODE PENELITIAN

Page 8: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

8

Bahan dan peralatan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi, Karet alam (natural

rubber) jenis SIR-20 sebagai komponen elastomer, abu sawit sebagai filler 1, Carbon black

sebagai filler 2, parafin sebagai plastisizer, zink oksida sebagai activator, asam stearat

sebagai co-activator, trimethylquinone (TMQ) sebagai anti degradant, mercaptodi

benzothiazyldisulfide (MBTS), sulfur sebagai curative agent.

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari roll mill yang berguna

untuk mastikasi karet dan mencampur karet dengan bahan-bahan aditif. Skema peralatan roll

mill dapat dilihat pada Gambar 3.1. Peralatan untuk proses vulkanisasi dan persiapan sampel

uji mekanik yang digunakan meliputi : Hot Press (jenis Gonno Hydraulic Press, kapasitas

210 kg/cm2) yang berguna untuk membentuk lembaran-lembaran flat thermoset rubber dan

alat potong dumbbell untuk membuat spesimen uji sesuai standar ISO 527-2 type 5A.

Peralatan uji tarik yaitu Universal Testing Machine, peralatan untuk pengamatan morfologi

sampel skala mikron yaitu Scanning Electron Microscope (SEM).

Gambar 2. Skema peralatan roll mill [Ciesielski, 1999]

a. Variabel Penelitian

Variabel proses yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari variable bebas yaitu,

kadar sulfur 1.5, 3, 5 dan plasticizer 2, 3 dan variable tetap, Zno 5 phr, Asam stearat, 3 phr,

TMQ 1 phr, MBTS 0,6 phr, dan rasio massa filler carbon black/abu sawit 100/0 ; 30/70.

b. Rancangan Penelitian

Dibawah ini adalah gambaran rancangan penelitian yang akan dilakukan untuk

mengetahui pengaruh kadar bahan sulfur kuratif dan platisizer parafin terhadap

morfologi dan sifat karet alam termoset dengan filler abu sawit / carbon black

Page 9: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

9

Gambar 3. Skema penelitian thermoset rubber

Penyiapan Filler Hybrid

Abu sawit diperoleh dari pabrik Crude Palm Oil (CPO) yang berada di Sorek,

Pekanbaru (PT. Sarikat Putra Riau) dari sisa pembakaran cangkang dan sabut sawit dalam

boiler yang jatuh dalam dumper dust collector. Abu sawit (fly ash) terlebih dahulu disaring

agar didapatkan ukuran yang diinginkan. Ukuran abu sawit (fly ash) yang digunakan dalam

penelitian ini adalah 200 mesh, dimana pengayakan dilakukan pada Laboratorium Teknologi

Bahan, Teknik Sipil, Universitas Riau.

Penyiapan Kompon Karet dengan Menggunakan Roll Mill

Tabel 3. Tahapan proses pencampuran material dalam roll mill

No Aktivitas Kuantitas (phr) Menit ke-

1 Karet (NR) 100 0

2 Penambahan plasticizer 2, 3 15

3 Filler Abu sawit / Carbob black 100/0 30/70

4 Penambahan ZnO 5 25

5 Penambahan asam stearat 3 30

6 Penambahan TMQ 1 35

7 Penambahan MBTS 0,6 41

8 Penambahan Sulfur 1.5, 3, 5 50

9 Penghentian proses pencampuran - 58

Page 10: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

10

Proses Vulkanisasi

Vulkanisasi merupakan suatu proses pembentukan polimer untuk saling bertautan satu

sama lain (crosslinking). Proses vulkanisasi kompon ini dilakukan pada alat hot press dengan

membentuknya seperti lembaran flat. Kompon dibentuk lembaran dan dipotong sebesar

ukuran cetakan (spisel). Kedua permukaan spisel ditutupi dengan glossing plate yaitu logam

datar yang terbuat dari aluminium. Alat hot press diset pada suhu 150 °C, kemudian sampel

yang telah berada didalam cetakan di-press dengan tekanan 50 kgf/cm2 selama 10 menit.

Sampel yang terbentuk merupakan kompon yang telah mengalami vulkanisasi (karet

vulkanisat).

Teknik Pengumpulan data dan Pengujian data

1) Uji Tarik (Tensile Testing)

Analisa uji tarik/tensile merupakan analisa untuk mengetahui kekuatan tarik suatu

material sampai material tersebut patah. Alat yang digunakan untuk melakukan uji tensile

adalah Universal Testing Machine. Material yang akan diuji harus dibentuk menjadi

spesimen-spesimen yang ukurannya disesuaikan dengan standar yang digunakan yaitu ISO

527-2 type 5A dengan menggunakan dumbbell sebelum melakukan uji tensile. Spesimen

dipotong dari setiap titik pada lembaran sampel dan minimal berjumlah 5 spesimen.

Spesimen tersebut diuji tarik dengan kecepatan 500 mm/menit. Hasil uji tarik yang diperoleh

berupa grafik hubungan tegangan (stress) terhadap regangan (strain) dari masing-masing

spesimen uji.

2) Analisa SEM (Scanning Electron Microscope)

Sampel direndam didalam nitrogen cair selama ± 2 menit agar tekstur campuran

menjadi keras dan awet sehingga permukaan sampel tidak rusak pada saat dipatahkan.

Sampel yang telah direndam nitrogen cair dipatahkan dan dilapisi emas (coating emas) agar

sampel bersifat konduktor. Perbesaran morfologi sampel dilakukan untuk dapat mengamati

distribusi filler didalam kompon karet dengan cukup jelas [Sartono, 2006]. Morfologi karet

vulkanisat diamati dengan 4 kali perbesaran, yaitu 100, 1000, 2500 dan 5000 kali perbesaran.

3) Uji serapan air

Sampel yang akan diuji sebelumnya dipotong kecil-kecil dengan ukuran 1 cm x 0.5

mm. Sebelumnya sampel ditimbang beratnya terlebih dahulu, lalu sampel direndam dalam air

suling pada 30°C dengan interval perendaman adalah 1 jam. Kemudian sampel ditimbang

tiapa interval 1 jam. Berat konstan sesudah direndam dikurangi dengan berat sebelum

ditimbang sehingga diperoleh serapan airnya (Ismail dkk, 2001).

Page 11: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

11

I. JADWAL PELAKSANAAN

No KegiatanBulan ke-

1 2 3 4 5

1. Penelusuran literatur lanjutan

2. Persiapan bahan dan peralatan

3. Pelaksanaan eksperimen

4. Pengujian sifat mekanik, dan morfologi sampel TR

5. Pengolahan dan analisis data eksperimen

6. Pembuatan laporan dan pelaporan penelitian

7. Pembuatan artikel ilmiah untuk dipublikasikan pada seminar nasional dan atau jurnal ilmiah

J. PERKIRAAN BIAYA PENELITIANBiaya yang diperlukan untuk penelitian meliputi bahan habis pakai, peralatan penunjang

penelitian, perjalanan dan lain-lain. Adapun rekapitulasi kebutuhan biaya tersebut adalah sebagai berikut :

No Compounden Pembiayaan Jumlah

1 Bahan Habis Pakai Rp. 765.000

2 Peralatan Penunjang PKM Rp. 5.990.000

3 Perjalanan Rp. 1.400.000

4 Lain-lain Rp. 150.000

TOTAL Rp. 8.305.000

Rincian biaya dari masing-masing compounden tersebut adalah sebagai berikut:

No Compounden Pembiayaan VolumeHarga Satuan

(Rp)Harga Total

(Rp)

1 Bahan habis pakai

- Karet alam (SIR-20) 10 kg 30.000 300.000

- Plasticizer paraffin 1 kg 40.000 40.000

Page 12: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

12

- Abu sawit 04 kg 25.000 100.000

- Carbon black (N330) 4 kg 25.000 100.000

- Sulfur 01 kg 40.000 40.000

- ZnO 01 kg 35.000 35.000

- Asam stearate 01 kg 25.000 25.000

- Trimetil quinone (TMQ) 01 kg 45.000 45.000

- MBTS 01 kg 30.000 30.000

- Maleated Natural Rubber (MNR)

01 kg 50.000 50.000

2 Peralatan Penunjang PKM

- Sewa roll mill 17 Jam 70.000 1.190.000

- hot press dan cold press 12 Sampel 75.000 900.000

- Biaya pembuatan slab 12 Sampel 40.000 480.000

- Biaya pemotongan 12 Sampel 25.000 300.000

- Biaya analisa uji tarik 12 Sampel 50.000 600.000

- Biaya analisa SEM 12 Sampel 210.000 2.520.000

3 Perjalanan

Pekanbaru – Bandung (PP) 1 Orang 1.400.000 1.400.000

4 Lain-lain

Pembuatan laporan 5 Eksemplar 30.000 150.000

Total biaya penelitian 8.305.000

K. DAFTAR PUSTAKA

Alexander, M., P. Kurian., dan E. T. Thachil., 2007, Effectiveness of Cardanol as Plasticizer for Silica-Filled Natural Rubber, Proquest Science Journals, 1(23), 43-45

Barlow, F. W., 1988, Rubber Compounding, 2nd Edition, Lewis Publisher, New York

Budiman, A. F. S., 2002, “Recent Development in Natural Rubber Prices”, in FAO, Consultation on Agricultural Commodity Price Problems, Rome, 25-26 March 2002

Page 13: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

13

Chapman, A. V., 2007, Natural Rubber and NR-based Polymers: Renewable Materials with Unique Properties, Tun Abdul Razak Research Centre, Malaysian Rubber Board

Ciesielski, A., 1999, An Introduction to Rubber Technology, Rapra Technology Limited, United Kingdom

Graham dan Zhang, 2008, Rubber Products-Thermoset rubber, http://www.chinamould.com, 18 september 2012

Graille, J., P. Lozano., D. Pioch., dan P. Geneste., 1985, Essais d’alcoolyse d’huiles Vegetables avec des Catalyseurs Naturels Pour la Production de Carburants Diese”, Oleagineux, 40(5)

Hofmann, W, 1989, Rubber Technology Handbook, Hauser Publisher, Munich Vienna, New York.

Isaac, O. I., dan A. E. Augustina., 2011, Studies on Mechanical and End-Use Properties of Natural Rubber Filled with Snail Shell Powder, Materials Sciences and Application, 2, 802-810

Lili, saktiani, 2011 Pengaruh Kadar dan Rasio Massa Filler Hybrid Carbon black/abu sawit Terhadap Morfologi dan Sifat Material Karet Alam Vulkanisat, skripsi, Universitas Riau

Morton, M., 1987, Rubber Technology, 3rd Edition, Vani Nostrand, New York.

Rader, CP, 1996, Thermoplastic Elastomers, didalam Harper, C.A., Handbook of Plastics, Elastomers, and Composites, ed. 3th, McGraw-Hill.

Sabet, S.A., dan Datta, S. 2000. Thermoplastic Vulcanizates. Paul, D.R., dan C.B. Bucknall, Polymer Blends. Vol 2. John Wiley & Sons: 517-555.

Sadi, S & Guritno, P, 1996, Konsep Agroindustri untuk Produksi Platicizer dari Minyak Sawit Secara Terpadu, WARTA PPKS, Vol 4(2): 75-83.

Saowapark, T, 2005, Reinforcement of Natural Rubber with Silica/CarbonBlack Hibrid Filler, Thesis, Mahidol University

Steven, M, P., 2001, Polimer, 1st Edition, Pradnya Paramita, Jakarta

L. LAMPIRAN

1. Biodata Ketua dan Anggota Kelompok

Ketua Kelompok

Data Pribadi

Page 14: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

14

Sekolah Tempat Tahun

Universitas : Teknik Kimia S1 Fakultas Teknik UR 2008

SMU : SMA Negeri 1 Cerenti 2005 - 2008

Pekanbaru, 29 oktober 2012

Maradona

NIM. 0807121241

Anggota I

Nama : Fydel SetiadiNIM : 1107135665Tempat / Tanggal Lahir : Padang/27 Juni 1993Jenis Kelamin : Laki-lakiJurusan/ Fakultas/angkatan : Teknik Kimia S1/ Teknik/2011Alamat : Perum. Siak Hulu Telp/Hp : 085762104564Email : [email protected]

Latar Belakang Pendidikan

Data Pribadi

Nama : MaradonaNIM : 0807121241Tempat / Tanggal Lahir : Taluk kuantan/10 mei 1988Jenis Kelamin : Laki-lakiJurusan/Fakultas/Angkatan : Teknik Kimia/Teknik/2008Alamat : Mushalla Al- JazariFakultasTeknik UR

Telp/Hp : 083186426165Email : [email protected]

Latar Belakang Pendidikan

Page 15: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

15

Sekolah Tempat Tahun

Universitas : Teknik Kimia S1 Fakultas Teknik UR 2011

SMU : SMA N 1 Padang 2008 - 2011

SLTP : SMP N 11 Padang 2005 – 2008

Pekanbaru, 29 oktober 2012

Fydel Setiadi

NIM. 1107135665

Anggota 2

Nama : Ramadhoni FebrianNIM : 1107136520Tempat / Tanggal Lahir : Bukit Tinggi/23 Februari 1993Jenis Kelamin : Laki-lakiJurusan : Teknik Kimia S1Fakultas : TeknikAngkatan : 2011Alamat : Jln. Taman Karya No. 61 Perum.

Tampan Permai, Panam Pekanbaru

Telp/Hp : 085271456941

Email : [email protected]

Sekolah Tempat Tahun

Universitas : Teknik Kimia S1 Fakultas Teknik UR 2011

SMU : SMA N 5 Pekanbaru 2008 – 2011

SLTP : MTsN Pekanbaru 2005 – 2008

Latar Belakang Pendidikan

Data Pribadi

Page 16: Pendahuluan Dan Isi for Pkm-p

16

Pekanbaru, 29 Oktober 2012

Ramadhoni Febrian

NIM. 1107136520

2. Biodata Dosen Pembimbing

a. Nama / NIP : Dra. Yusnimar, M.Si, M.Phil / 196206121988032002

b. Jabatan / Golc. Tempat / Tgl Lahir

::

Lektor Kepala / IV CRengat, 12 Juni 1962

d. Pekerjaan : Dosen pada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Riau

e. Alamatf. No HP

::

Jl. Leon Darwis No.8, Panam, Pekanbaru081371669358

PENDIDIKAN

Strata 1 : Kimia FMIPA Universitas Riau

Strata 2 : Kimia Anilitik Dept. Kima Institut Teknologi Bandung

Strata 2 : Teknik Kima UMIST, United Kingdom

Pekanbaru, 30 Oktober 2012

Yang membuat,

Dra. Yusnimar, M.Si, M.Phil NIP. 196206121988032002