potensi minyak sawit sebagai bahan tambahan … · turunan minyak sawit untuk bahan polimer 1)...

25
POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN INDUSTRI COATING DAN POLIMER Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada Rochmadi

Upload: vohanh

Post on 07-Mar-2019

256 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN

TAMBAHAN INDUSTRI COATING DAN

POLIMER

Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik

Universitas Gadjah Mada

Rochmadi

Page 2: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN

POLIMER

1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat)

PFAD, gliserol, asam polikarboksilat (anhidrida ftalat, maleat), dan

tambahan bahan lain

Bisa langsung minyak sawit (trigliserida) dengan gliserol, asam

polikarboksilat

2) PLASTICIZER Epoksidasi ikatan rangkap di trigliserida, menjadi senyawa epoksi

3) BIOPLASTIK Potensi ikatan rangkap C=C di asam lemak bebas (oleat, linoleat)

menjadi senyawa lain, -OH, untuk bisa menjadi poliester

Page 3: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat
Page 4: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat
Page 5: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat
Page 6: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

ALKYD RESIN

1. Pada dasarnya senyawa (poly)ester

2. Bahan baku:

PFAD, gliserol, asam polikarboksilat (anhidrida ftalat,

maleat), dan tambahan bahan lain

Bisa langsung minyak sawit (trigliserida) dengan

gliserol, asam polikarboksilat

3. Langkah reaksi: 2 step Step 1. Membuat monogliserida:

PFAD + gliserol dengan katalisator

Trigliserida + gliserol: interesterifikasi

Step 2. Alkyd resin

Mono gliserida + asam polikarboksilat (ftalat anhidrida)

Page 7: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

Sumber: PT Alkindo Mitraraya

Page 8: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

Sumber: PT Alkindo Mitraraya

Page 9: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

Sumber: PT Alkindo Mitraraya

Page 10: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

JENIS ALKYD RESIN

Page 11: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

KARAKTER ALKYD RESIN

Page 12: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat
Page 13: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

STRUKTUR IDEAL ALKYD RESIN

Page 14: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

Mekanisme pengeringan dengan udara

Page 15: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

Alat yang digunakan

Keterangan :

1. Labu leher tiga

2. Pemanas mantel

3. Pengaduk merkuri

4 Termometer raksa 360oC

5. Motor pengaduk

6. Pendingin balik

7. Pemisah air

Tekanan atmosferis

5

1

2

3

4

7

6

Page 16: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

HASIL PENELITIAN

1). Sintesis satu Tahap/Langkah

Gliserol + PFAD + Anhidrida ftalat

PFAD dan gliserol dengan perbandingan sebesar 1 : 2

+ katalis dimasukkan ke dalam labu leher tiga.

Phthalic anhydride dan xylene dicampur ke dalam labu

leher tiga. Campuran dipanaskan pada suhu 160°C

selama 4-6 jam. Kecepatan pengaduk diatur 500 rpm.

Percobaan diulangi untuk perbandingan mol PFAD dan

gliserol tertentu. Percobaan yang sama dilakukan untuk

suhu reaksi 180°C - 220°C.

Page 17: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

HASIL PENELITIAN

Page 18: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

Suhu, oC Komposisi

PFAD:Gliserol:PA

Perbandingan

Tanpa Pemanasan Dengan Pemanasan

20:80 40:60 60:40 80:20 20:80 40:60 60:40 80:20

180

0,8:1:1 v x x x v x x x

0,9:1:1 v x x x v x x x

1,1:1:1 v x x x v x x x

1,2:1:1 v x x x v x x x

190

0,8:1:1 v x x x v x x x

0,9:1:1 v x x x v x x x

1,1:1:1 v x x x v x x x

1,2:1:1 v x x x v x x x

200

0,8:1:1 v x x x v x x x

0,9:1:1 v x x x v x x x

1,1:1:1 v x x x v x x x

1,2:1:1 v x x x v x x x

Page 19: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

2). Sintesis dua tahap/langkah

Sintesis monogliserol dari gliserol dan PFAD

Hasil monogliserol dimasukkan ke dalam labu leher

Phthalic anhydride dan xylene dicampur ke dalam labu

leher tiga. Campuran dipanaskan pada suhu 180oC selama

4-6 jam. Kecepatan pengaduk diatur 500 rpm.

Percobaan diulangi untuk perbandingan mol PFAD dan

gliserol yang divariasi. Percobaan yang sama dilakukan

untuk suhu reaksi 180oC - 200oC.

Page 20: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat
Page 21: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

No. Suhu

(oC)

Rasio

Gliserol :

PFAD : PA

(mol:mol:mol)

kekeringan alami (AR : styrene),

%Wt

Kekeringan Pemanas,

P=0.5 bar, T=70oC

(AR : styrene), %Wt

20:80 40:60 60:40 80:20 20:80 40:60 60:40 80:20

1 180 1:0,7:1 v - - - v - - -

2 1:0,75:1 v - - - v - - -

3 1:0,8:1 v - - - v - - -

4 1:0,9:1 v - - - v - - -

5 190 1:0,7:1 v - - - v - - -

6 1:0,75:1 v - - - v - - -

7 1:0,8:1 v - - - v - - -

8 1:0,9:1 v - - - v - - -

9 200 1:0,7:1 v - - - v - - -

10 1:0,75:1 v - - - v - - -

11 1:0,8:1 v - - - v - - -

12 1:0,9:1 v - - - v - - -

Page 22: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

ALKYD RESIN DAN AMINO RESIN

1) Alkyd resin dari PFAD

2) Urea formaldehid terbutilasi

Page 23: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

EPOKSIDASI MINYAK SAWIT

1) Pada dasarnya reaksi adisi ikatan rangkap C=C

Ikatan Epoksi juga disebut oxirane

2) Bahan:

minyak nabati (mengandung ikatan rangkap)

H2O2

Asam asetat glasial atau asam formiat

Page 24: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

Reaksi samping yang bisa terjadi

Page 25: POTENSI MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN … · TURUNAN MINYAK SAWIT UNTUK BAHAN POLIMER 1) ALKYD RESIN Bahan baku cat (selain vinyl/akrilat) PFAD, gliserol, asam polikarboksilat

BIOPLASTIK

Basisnya monomer ester, dibuat dari asam lemak tak

jenuh (oleat, linoleat)

------CH(OH)—CH2------COOH dalam satu rantai

Reaksi antara –OH dengan –COOH poliester

Kendala: posisi gugus –OH berada di tengah molekul,

sehingga menghalangi reaksi –OH dengan -COOH.