Studi Pengaruh Sifat Mekanis dan Reologi dari Karet Ban vulkanisir Daur Ulang(TPV-R)

Ziyad T. Al-Malki1, Einas A. Al-Nasir, Moayad N. Khalaf , Raed K. Zidan

Latar BelakangSejak 1920 , ketergantungan akan

karet sintetis semakin tinggi terutama bidang otomotif dan +17 juta ton karet digunakan untuk kendaraan mobil

Penggunaan elastromer karet sintetis yang tinggi menjadi ancaman lebih lanjut di lingkungan

Komposisi dari karet sintetis(ikatan struktur silang) alasan utama tahan biodegradasi

TujuanPemanfaatan Karet ban bekas

untuk mengurangi limbah ban bekas di lingkungan

Pengaruh karet ban bekas daur ulang pada sifat mekanis dan reologi nya

Membandingkan elastromer termoplastik vulkanisir dari karet ban bekas (TPV-R) dengan elastromer termoplastik vulkanisir dari Polibutadiena / karet sintetis (TPV-V)

Definisi dan PendekatanTermoplastik elastromer (TPE)

merupakan campuran polimer gabungan dr sifat-sifat proses termoplastik dengan tampilan fungsi elastromer konvensional

TPE persenyawaanya sederhana , pembuatannya praktis , hasil mudah didaur ulang

TPE dibagi menjadi TPO(Termoplastik Olefin) dan TPV(Termoplastik Vulkanisir)

Definisi dan PendekatanTPO : dapat dibuat mudah dan biaya

relatif murah karena dispersi fase karet tdk terjadi ikatan silang

TPV : memerlukan proses lebih kompleks karena dsipersi fase karet pd saat pencampuran harus terjadi ikatan silang

Vulkanisir merupakan proses penggantian kembang karet pada ban yang usang atau gundul , terdapat 2 Vulkanisir yaitu Vulkanisir panas dan Vulkanisir dingin

Bahan dan InstrumenBahan

◦High Density Polyethylene (HDPE)◦Dikumil Peroksida 3 % (agen

vulkanisir)◦GTR (Karet Ban Tanah / Ground-Tire-

Rubber)◦Polibutadiena (Karet Sintetis)

biasanya untuk industri pembuatan ban baru

Bahan dan InstrumenInstrumen

◦Instron Model 3211(untuk pengujian sifat Reologi) berdasarkan ASTM D-3835

◦Mesin tarik Instron 1193 (untuk pengukuran sifat mekanik) berdasarkan ASTM D 638-5

◦Mixer-600 (untuk penyusunan TPV)

ProsedurPersiapan Termoplastik Vulkanisir

(TPV)

ProsedurPengujian Sifat dengan Instrumen

PembahasanSifat Mekanik

Gambar 1. Pengaruh % HDPE + karet pada kekuatan tarik pada hasil TPV-V dan

TPV-R.

Gambar 2. Pengaruh % karet pada modulus Young

TPV-V dan TPV-R.

PembahasanSifat Mekanik

Gambar 3. Pengaruh % karet pada (% elongasi ) TPV-V dan TPV-R.

PembahasanSifat Reologi

Gambar 4. Variasi tegangan geser dengan laju geser untuk

TPV-V dan TPV-R (70Rubber/30HDPE) pada 180 ˚

C.

Gambar 5. Variasi viskositas dengan laju geser untuk TPV-V dan TPV-R (70Rubber/30HDPE)

pada 180 ˚ C.

PembahasanSifat Reologi

Tabel 1. Variasi dari energi aktivasi (kJ / mol) pada laju geser yang berbeda 5.4, 18, 54, 180, 540 dan 1800 s-1.

Tabel 2. indeks perilaku Aliran (n) dan indeks konsistensi (K)

KesimpulanGTR sebanding dengan Karet Sintetis

sehingga dapat didaur ulang untuk mengendalikan limbah karet

TPV-R(GTR) dan TPV-V(Polibutadiena) menampilkan sifat mekanis yang hampir sebanding

TPV-R(GTR) dan TPV-V(Polibutadiena) viskositas lelehannya sangat sensitif terhadap laju geser

Nilai energi aktivasi untuk keduannya menurun dengan peningkatan laju geser(shear rate)