Pengaruh Penambahan Mepoxe Terhadap Sifat Mekanik dan Stabilitas Thermal Epoksi sebagai Bahan Adhesif ASTM A-36

Oleh :Delsandy Wega R

2710100109

Dosen PembimbingDr.Eng Hosta Ardhyananta, S.T.,M.Sc

PENDAHULUAN

Latar BelakangEpoksi merupakan material polimer termoset

digunakan sebagai perekat, coating, matriks dll

Umumnya, curing epoksi dilakukan dengan cara pemanasan

Epoksi memerlukan curing agent/hardener dan bahan tambahan lain agar mampu curing temperatur kamar

Epoksi + Hardener+MEPOXE

Rumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh pencampuran mepoxe terhadap sifat mekanik dan termal epoksi/poliaminoamid?

2. Bagaimana pengaruh penambahan mepoxe terhadap kekuatan adhesif epoksi pada sambungan baja ASTM A-36?

Batasan Masalah1. Temperatur dan tekanan

udara sekitar dianggap konstan

2. Proses pencampuran epoksi, poliaminoamid dan mepoxe dianggap homogen

3. Reaksi kimia antara epoksi, poliaminoamid & mepoxe dianggap homogen

Tujuan Penelitian1. Menganalisis pengaruh

penambahan mepoxe terhadap sifat mekanik dan termal epoksi/poliaminoamid

2. Menganalisis penambahan mepoxe terhadap kekuatan adhesif epoksi pada sambungan baja A-36

Manfaat PeneilitanUntuk menghasilkan bahan

adhesif berbasis resin epoksiyang memiliki karakteristiksifat mekanik dan kekuatanadhesi yang baik sehinggadapat digunakan untuk aplikasipada sambungan-sambunganmaterial terutama logam yangmemerlukan perekat sertauntuk penelitian lain yangrelevan.

TINJAUAN PUSTAKA

Epoksi• Resin epoksi umumnya diproduksi dengan mereaksikan epiklorohidrin dengan

bisphenol A. Berwujud cairan kental dalam keadaan termoplastik

• Dr. Pierre Castan dari Swiss yang berhasil mensintesa epoksi pertama kali pada tahun 1936. Kemudian pada tahun 1939 Dr.S.O. Greenle dari Amerika meningkatkan kualitas epoksi dengan menemukan formula epoksi yang berdasar epiklorohidrin (epichlorohydrin) dan bisfenol A (bisphenol A). Jenis-jenis group epoksi dapat juga disebut Glycidyl group yang mempunyai rantai oksigen

Epoksi• Epoksi termasuk kelompok polimer yang digunakan sebagai bahan

pelapis, perekat, dan sebagai matrik pada material komposit, sangat luas digunakan pada banyak aplikasi seperti automotif, aerospace, perkapalan, dan peralatan elektronik

• Epoksi secara umum memiliki sifat yang baik dalam hal chemical reactive adhesives, thermal conductive adhesive, electrical conductive adhesive, corrosion resistance, kekuatan tarik dan kekuatan bending

Poliaminoamid

• Poliaminoamid merupakan hardener/curing agent dari epoksi

• Poliaminoamid mempunyai sifat adesif tinggi terhadap material apapun. Disamping itu, poliamino amid mempunyai sifat fleksibilitas yang tinggi.

Poliaminoamid• Poliaminoamid termasuk dalam gugus amina. Amina sering dipadukan

dengan resin epoksi. Amina primer dan sekunder berlaku sebagai reaksi adisi, dimana satu senyawa nitrogen-hidrogen bereaksi dengan satu senyawa epoksi. Reaksi dengan amina tersier dihasilkan dari pasangan electron nitrogen yang tak terbagi.

Mepoxe

• Mepoxe adalah Methyl ethyl ketone peroxide merupakan senyawa peroksida organik yang dibentuk dari reaksi metil etil keton dengan hidrogen peroksida.

• Mepoxe banyak digunakan dalam dunia industri sebagai accelerator atau cross-polymerisation agentdalam proses fabrikasi polimer

MepoxeProperti Metil Etil Keton Peroksida

Struktur Kimia

Adhesive / Perekat

• Adhesive adalah bahan yang digunakan untuk menahan setidaknya dua permukaan secara bersama-sama dengan kuat dan permanen.

• Sifat yang harus dimiliki adalah harus mampu membasahi seluruh permukaan, mampu melekat pada permukaan, dan mampu menahan beban ketika diberi suatu gaya.

• Bahan baku untuk perekat biasanya terbuat dari polimer (alam dan sintetis)

Perekat Epoksi• Formulasi perekat epoksi (curing pada temperatur kamar)

terdiri dari 2 komponen• 1. Resin epoksi• 2. curing agent, hardener, katalis ataupun accelerator

Sumber : Handbook of Adhesive & Sealant (Petrie, 2007)

Teori Adhesi

• 1. Teori Adsorpsi• 2. Teori Difusi• 3. Teori Mekanik

Teori Adsorpsi• Teori ini menyatakan hasil adhesi berasal dari kontak antara 2 material /

gaya tarik menarik antar material secara kimia & fisika• Gaya tarik menarik disebut gaya van der waals• Proses wetting pada adherend

Teori Difusi

• Adhesi muncul melalui inter-difusi molekul antara perekat dan adherend (perekat & adherend adalah polimer)

• Parameter yang mempengaruhi difusi adalah waktu kontak, temperatur, berat molekul, dan bentuk fisik

Teori Mekanik

• Perekatan yang baik terjadi ketika perekat mampu penembus pori-pori, lubang atau celah dari permukaan subtrat/adherend dan terkunci secara mekanik

• Perekat tidak hanya membasahi adherend, tapi harus memiliki sifat reologi untuk menembus pori-pori dalam waktu singkat

• Faktor yang mempengaruhi adalah kekasaran permukaan atau bisa dilakukan pre-treatment

METODOLOGI PENELITIAN

Diagram Alir

Bahan Penelitian

Mepoxe yang didapatkan dari toko kimia, berbentuk liquid dan tidak berwarna (bening)

Epoksi + Poliaminoamid

Mepoxe

Epoksi jenis Diglycidyl ether of bisphenol Adan poliaminoamid, yang diproduksi olehEposchon didapatkan dari distributor PT. Justus Kimia

Peralatan Penelitian• Wadah plastik• Timbangan digital• Pengaduk• Cetakan uji tarik• Aluminium Foil

Pelaksanaan PenelitianEPOKSI PAA MEPOXE

Epoksi/PAA/MEPOXE

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

Pengujian FTIR

Reaksi Epoksi-Amina

Pengujian Tarik

Epoksi/PAA/MEPOXE

Pengujian TarikPerbandingan Epoksi

DGEBA & Epoksi Komersial

Fotograf SEM

• Epoksi/PAA(20)

SEM

• Epoksi/PAA(20)/ME(4)

SEM

• Epoksi/PAA(20)/ME(10)

Pengujian Adhesif

Pengujian TGA

KESIMPULAN

• KesimpulanPenambahan mepoxe pada epoksi/poliaminoamidmeningkatkan kekuatan tarik dan modulus young hingga pada komposisi 4% mepoxe. Kekuatan tarik & modulus young tertinggi terdapat pada komposisi 4% mepoxe yaitu 18,93 MPa dan 0,34 GPa

Penambahan mepoxe pada epoksi/poliaminoamid menurunkan stabilitas thermal. Data tertinggi diperoleh pada komposisi 0% mepoxe yang memiliki berat sisasebanyak 6.16%.

Penambahan mepoxe pada epoksi/poliaminoamid meningkatkan kekuatan adhesif baja hingga komposisi 4% mepoxe. Kekuatan adhesif tertinggi terdapat pada komposisi 4% mepoxe yaitu 8,23 MPa

Saran Perlu adanya penelitian lanjut untuk meningkatkan sifat mekanik epoksi dan proses curing yang lebih cepat pada temperatur kamar

TERIMA KASIH