STABILISASI OKSIDASI TERMAL PADA NANOKOMPOSIT

STABILISASI OKSIDASI TERMAL PADA NANOKOMPOSIT POLIPROPILENA/MONTMORILONITE DENGAN

ANTIOKSIDAN KOMERSIAL DAN SINTESA ANTIOKSIDAN AMINA AROMATIS

SEBAGAI STABILISER YANG SUBSTANTIF PADA KARET

ALAM SIKLIS

DISERTASI

Oleh

AROFAH MEGASARI SIREGAR 098103004/KIM

PROGRAM DOKTOR ILMU KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2016

Universitas Sumatera Utara




ALAM SIKLIS

DISERTASI

Oleh

AROFAH MEGASARI SIREGAR 098103004/KIM

PROGRAM DOKTOR ILMU KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2016


Judul Disertasi : STABILISASI OKSIDASI TERMAL PADA NANOKOMPOSIT OLIPROPILENA/MONMORILONITE DENGAN ANTIOKSIDAN KOMERSIAL DAN SINTESA ANTIOKSIDAN AMINA AROMATIS SEBAGAI STABILISER YANG SUBSTANTIF PADA KARET ALAM SIRKLIS

Nama Mahasiswa : Arofah Megasari Siregar Nomor Pokok : 098103004 Program Studi : Ilmu Kimia

Menyetujui:

Komisi Pembimbing

Promotor (Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc.)

(Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D) Co-Promotor Co-Promotor

(Dr. Hamonangan Nainggolan, MSc)

Ketua Program Studi Dekan

(Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D) (Dr. Kerista Sebayang, MS

)

Tanggal Lulus : 21 September 2016


Telah diuji pada

Tanggal : 21 September 2016 ____________________________________________________________________

PANITIA PENGUJI DISERTASI

PROMOTOR : Prof.Dr. Zul Alfian, MSc

Anggota 1. Prof.Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D

2. Dr. Hamonangan Nainggolan, MSc

3. Prof.Dr. Harlem Marpaung

4. Eddyanto, Ph.D

5. Prof.Dr. Yunazar Manjang


PERNYATAAN ORISINILITAS




ALAM SIKLIS

DISERTASI

Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya Disertasi ini adalah hasil karya saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang setiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.

Medan, 21 September 2016

Arofah Megasari Siregar NIM: 098103004

KATA PENGANTAR


Puji dan syukur penulis sampaikan ke hadirat Allah SWT, atas segala

limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian

dan penulisann disertasi ini. Pada kesempatan ini ucapan terima kasih yang sebesar-

besarnya saya sampaikan kepada Komisi Pembimbing, yaitu Prof.Dr. Zul

Alfian,M.Sc. selaku promotor, dan Prof Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D serta

Dr.Hamonangan Nainggolan, M.Sc. sebagai Co-promotor atas segala bantuan,

arahan, dan bimbingan selama perencanaan penelitian, pelaksanaan penelitian sampai

penyelesaian disertasi ini. Ucapan terima kasih yang setinggi-tingginya juga penulis

sampaikan kepada yang terhormat :

Rektor Universitas Sumatera Utara Prof. Runtung Sitepu, SH, M.Hum yang telah

memberikan kesempatan pada saya untuk mengikuti program pendidikan Doktor

dalam bidang Ilmu Kimia pada Fakultas MIPA USU.

Kepala Lembaga Penjaminan Mutu Pendidikan Sumatera Utara yang

telahmemberikan kesempatan dan izin belajar kepada saya untuk mengikuti program

penndidikan Doktor dalam bidang Ilmu Kimia pada Fakultas MIPA USU.

Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Dr. Kerista Sebayang

atas bantuan dalam proses administrasi yang baik di Fakultas MIPA USU.

Ketua Program Studi S3 Ilmu Kimia FMIPA USU, Prof. Basuki Wirjosentono,

MS,Ph.D atas segala fasilitasi yang diberikan kepada penulis.

Semua pihak yang telah turut membantu dan berjasa dalam penyelesaian

penelitian dan penulisan disertasi ini sehingga dapat diselesaikan yang tidak dapat

penulis sebutkan satu per satu.

Akhirnya secara khusus ucapan terima kasih yang tulus dan ikhlas penulis

sampaikan kepada Keluarga Alm. Ahmad Mawardi Siregar, suami dan ananda

tercinta Bisma, S.Si. dan Nurul Ladhuni Sofi untuk semua kasih sayang, dukungan

dan bantuan baik materil, moril serta doa restu sehingga disertasi ini selesai.

Medan, 16 september 2016


Penulis,

Arofah Megasari Siregar


STABILISASI OKSIDASI TERMAL PADA NANOKOMPOSIT POLIPROPILENA /MONTMORILONITE DENGAN



ALAM SIKLIS

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian penggunaan antioksidan komersial untuk stabilisasi oksidasi termal pada polimer PP dan nanokomposit PP/MMT dan modifikasi antioksidan senyawa amina aromatis dengan metode Michael addition dan Friedel Craft’s menghasilkan antioksidan yang dapat diikatkan pada rantai karet alam siklis. Preparasi nanokomposit dilakukan dalam internal mixer pada temperatur 180o

C selama 10 menit dan kecepatan rotor 65 rpm. Pengukuran derajat derajat degradasi oksidasi diukur melalui besarn indeks karbonil menggunakan FTIR. Pengaruh konsentrasi antioksidan juga telah dilakukan dalam penelitian ini. Produk modifikasi antioksidan tersebut dianalisa dengan metode FTIR. Efektifitas antioksidan baru ini akan dibandingkan dengan antioksidan konvensional dengan uji FTIR. Diperoleh hasil bahwa antioksidan Piperidinol dan B225 yang merupakan campura Irganox 1010/ Irganox 1076 1:1 sangat efektif untuk menahan laju degradasi pada polipropilena dan nanokomposit PP/MMT. Sedangkan antioksidan irganox acid dan Irganox Alkohol kurang efektif.

Kata kunci : Stabilisasi , Antioksidan,, degradasi oksidasi, , FTIR, faktor stabilisasi.


STABILISASI OKSIDASI TERMAL PADA NANOKOMPOSIT THERMAL OXIDATION STABILIZATION OF THE NANOCOMPOSITE

POLYPROPYLENE / MONTMORILONITE WITH ANTIOXIDANTS COMMERCIAL AND SYNTHESIS

OF AROMATIC AMINES AS STABILISER THE SUBSTANTIVE AT CYCLICAL

NATURAL RUBBER

ABSTRACT

Research has been done using the commercial antioxidants for the stabilization of thermal oxidation on the polymer nanocomposite PP and PP / MMT and modified aromatic amine antioxidant compound by the method of Michael addition and Friedel Craft's to produce antioxidants that can be tied to a chain of natural rubber cyclically. Nanocomposite preparation is done in an internal mixer at a temperatureof 180 C for 10 min and rotor speed of 65 rpm. Measurement of the degree of degradation degree of oxidation was measured by using FTIR besarn carbonyl index. Effect of antioxidant concentration has also been carried out in this research. Modification of antioxidant products were analyzed by FTIR method. This new antioxidant effectiveness in comparison with conventional antioxidants with FTIR test. The results obtained indicate that the antioxidant Piperidinol and B225 which is a mixture of Irganox 1010 / Irganox 1076 1: 1 is very effective to restrain the rate of degradation of the nanocomposite polypropylene and PP / MMT. While the antioxidant Irganox acid and Irganox Alcohol less effective

Keywords : Stabilization, Antioxidant, oksidation degradation, FTIR, stabilization

factor.

.


DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR i

ABSTRAK

ABSTRACT

iii

iv

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL

DAFTAR GAMBAR

vii

viii

BAB 1 PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1

1.2 Identifikasi Masalah 4

1.3 Perumusan Masalah 4

1.4 Pembatasan Masalah 4

1.5 Tujuan Penelitian 4

1.6 Manfaat Penelitian 5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 6

2.1 Komposit dan Nano Komposit

2.1.1 Material Penyusun Komposit

2.1.2 Nanokomposit

2.1.3 Pembuatan Nano Komposit

2.1.4 Bahan Pengisi (Filler) Nanokomposit

6

7

7

8

9

2.2 Polipropilena

2.2.1 Sifat-sifat Kimia dan Fisika Polipropilena

2.2.2 Grafting Polipropilena

2.2.3 Penggunaan Polipropilena

11

14

15

17

2.3 Montmorilonit (MMT)

2.3.1 Struktur dan Sifat Kimia Montmorillonit

2.3.2 Modifikasi Montmorillonit

2.3.2.1 Modifikasi Monmorillonit dengan Pertukaran Ion

18

19

20

20


2.3.2.1 Modifikasi Montmorilonit Secara Organik

2.3.3 Pemanfaatan Montmorillonit

22

25

2.4 Karet Alam Siklis

2.4.1 Cara Pembuatan Karet Alam Siklis

2.4.2 Reaksi Siklisasi

2.4.3 Degradasi Polimer dan Pemutusan Rantai (Chain Selson)

25

28

30

34

2.5 Antioksidan 34

2.6 Mekanisme Reaksi Oksidasi Polimer 35

2.7 Fouruer Transform Infrared (FTIR) 37

BAB 3 METODE PENELITIAN 39

3.1 Waktu dan Tempat 39

3.2 Alat dan Bahan 39

3.2.1 Alat 39

3.2.2 Bahan 40

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Persiapan Polipropilena Montmorillonit Nanokomposit

3.3.2 Uji Degradasi Terhadap Nanokomposit Polipropilen Montmorillonit

3.3.3 Preparasi Film Lapisan Tipis dan PP/MMT untuk Analisis FTIR

3.3.4 Analisis Laju Alir Leleh (Melt Index, MFI)

3.3.5 Modifikasi Antioksidan Amina Aromatis

41

41

42

42

42

43

3.4 Prosedur Kerja 44 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Spektra Infrared Film Polipropilena 47 47

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

60

60

5.2 Saran 60 DAFTAR PUSTAKA 61

DAFTAR TABEL


Nomor Judul Halaman Tabel

Tabel

Tabel

Tabel

Tabel

2.2 Harga Rata-rata Kapasitas Tukar Kation

3.1 Alat-alat yang digunakan

3.2 Bahan-bahan yang Digunakan

3.3 Komposisindan Kondisi Sampel PP/MMT/PP-c-MA/AO

4.1 Perbandingan Puncak Serapan Infrared

21

39

40

41

48


DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman Gambar

Gambar

Gambar

Gambar

Gambar

Gambar

Gambar

2.6 Struktur Polipropilena

2.10 Reaksi Kimia dari Grafting PP dan MA dengan Adanya Coagen TRIS 2.11 Mekanisme Kerja Fungsionalisasi dari Polar

2.1 Struktur Montmorilonit (Othmer, 1964)

2.2 Jenis-jenis Senyawa Alkil Ammonium (MorganA,B, 2007)

2.3 Skema Modifikasi Secara Organik dari Elay Menggunakan Kation Alkilamonium 2.4 Jenis-jenis Nanokomposit yang Terbentuk Akibat Interaksi Polimer dengan Lapisan Silikat (Olad, 2010)

11

16

16

19

23

23

24

Gambar

Gambar

Gambar

Gambar

Gambar

Gambar

Gambar

2.5 Reaksi Degradasi Hofmann dari Alkil Amonium pada Permukaan Clay dan Kestabilan Termal dari Kation Imidazolium (morgan,A B 2017)

2.2 Struktur Kimia Karet Alam Siklis (CNR)

2.3 Struktur dan Fisik Karet Alam dan CNR

2.4 FITR

4.1 Spektra Infrared Film Polipropilena sebelum Diekspose dalam Panas oven

4.2 Spektra Infrared Film Polipropilena Teroksidasi setelah Diekspose dalam Panas Oven Selama 125 Jam

4.11 Mekanisme Penstabilan Senyawa Radikal oleh Hindered Fenol

24

28

23

37

47

47

55


BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Polipropilene (PP) merupakan komoditi poliolefin komersial yang utama digunakan

sebagai bahan baku dalam berbagai industri dan teknologi dikarenakan keunggulan

sifat fisik kimia, lebih mudah diperoleh dengan harga yang relatif murah. Akan tetapi,

polipropilena juga banyak memiliki keterbatasan sifat fisik kimia seperti rendahnya

ketahanan panas dan lebih mudah rapuh akibat degradasi di udara bebas. Sekarang ini

dunia industri dan para peneliti banyak yang mengembangkan material nanokomposit

polipropilena/montmorrilonite sebagai bahan baru yang diharapkan tahan terhadap

panas. Hal ini terjadi karena kelebihan material nano-clay yang mampu menyebar

pada matriks polipropilena secara merata dengan kehadiran berbagai zat penyerasi

seperti polipropilena-cangkok-anhidrat maleat.

Bahan bahan yang terbuat dari polipropilena ini sangat rentan dan mudah

terjadi kerusakan (degradasi), baik saat proses pengolahan maupun saat

penggunaannya, yang dipengaruhi oleh intensitas cahaya, panas, oksigen,

kelembaban, ozon, dan sebagainya. Proses degradasi polipropilena menyebabkan

menurun kualitas sifat kimia, fisika, dan mekanik polipropilena dan berakibat

menjadi tidak tahan lama penggunaannya. Oleh karena itu, dari sudut kepentingan

industri dan teknologi serta ilmu pengetahuan studi degradasi stabilisasi terhadap

bahan polimer sangat penting dilakukan. Banyak peneliti telah melakukan dan

mengkaji penelitian tentang fotodegradasi disamping degradasi oksidasi termal.

Pencegahan proses degradasi oksidasi termal yang sering dilakukan adalah

dengan penambahan antioksidan (AO). Akan tetapi penggunaan antioksidan yang

memiliki berat molekul kecil juga tidak efektif karena dapat terjadi kerugian fisik

akibat penguapan, migrasi karena terbaa pelarut air dan lain-lain. Untuk mengatasi

hal ini maka dibuat dua metode, pertama, dengan cara meningkatkan berat molekul

antioksidan yang digunakan seperti yang sudah banyak digunakan di kalangan


industri. Telah banyak antioksidan dengan berat molekul tinggi yang sudah

diproduksi secara komersial, seperti Irgnonox-1010 dan Irganox 1076, Wingstay, dan

BHT. Pendekatan kedua adalah dengan cara mencangkokkan (grafting) suatu

antioksidan reaktif , senyawa antioksidan acrylic, pada polimer induk. Senyawa

senyawa hindered fenol, sebagai contoh, telah dicangkokkan pada berbagai rani

polimer poliolefin dengan cara proses leleh menggunakan inisiator organik yang

sesuai.

Karet alam siklis (cyclic natural rubber, CNR) merupakan hasil modifikasi

karet alam yang menjadi salah satu produk unggulan industri hilir karet. Karet alam

siklis memiliki potensi yang cukup besar untuk digunakan sebagai bahan baku

perekat (adhesive) dan cat karena memiliki sifat fisik yang khas, yaitu ringan, kaku,

dan tahan terhadap abrasi (daya gesek) serta mempunyai daya rekat yang baik

terhadap logam, kayu, karet, kulit, tekstil dan kertas (Departemen perindustrian,

2009). Dalam industri, karet alam siklis banyak digunakan sebagai bahan resin dalam

pembuatan cat, tinta dan sebagai bahan perekat.

Akan tetapi karet alam siklis ini sangat rentan (vulnerable) terhadap reaksi

oksidasi degradasi oleh senyawa ozon, oksigen atau terhadap sinar utraviolet (uv).

Oleh karena itu penyimpanan CNR dalam waktu relatif lama akan menyebabkan

terjadinya perubahan sifat fisik dan kimia CNR atau degradasi yang ditunjukan oleh

perubahan warna menjadi kecoklatan, lebih keras dan mempengaruhi kelarutan karet

alam siklis ini dalam pelarut-pelarut organik. Reaksi oksidasi degradasi pada polimer

dapat terjadi dengan mudah yang banyak dipengaruhi oleh struktur kimia, pemanasan

dan penyinaran dan dengan mudah menyebabkan terjadinya pemutusan rantai atau

reaksi silang rantai (cros-linking) (Al-Malaika, 1983).

Metode untuk menghasilkan produk polimer yang stabil terhadap serangan

ozon dan oksigen sangat penting. Salah satu metode yang efektif adalah dengan

penggunaan antioksidan yang ditambahkan atau diikatkan pada produk polimer.

Meskipun banyak antioksidan yang tersedia untuk mencegah atau memperlambat

reaksi oksidasi degradasi seperti senyawa-senyawa amina dan fenol, akan tetapi tidak


efektif dalam penggunaannya karena permasalahan mudah menguap dan mudah

terbawa oleh pelarut (leaching).

Salah satu metode untuk mempertahankan keberadaan dan fungsi antioksidan

pada suatu polimer adalah dengan cara mengikat molekul antioksidan dengan cara

mereaksikan senyawa antioksidan pada rantai polimer. Keberuntungan dengan

terbentuknya polimer-antioksidan (Polimer-grafted-AO) diharapkan akan mampu

memproteksi serangan ozon atau oksigen lebih efektif dan efisien.

Penggunaan Monomer antioksidan yang dapat diikatkan atau dapat

dipolimerisasikan pada rantai polimer telah dilakukan oleh banyak peneliti

diantaranya oleh Al- Cappoci

Dalam penelitian ini dipelajari bagaimana perubahan sifat fisik kimia akibat

perlakuan pemanasan dengan atau tanpa penggunaan berbagai jenis antioksidan

komersial pada material nanokomposit PP/MMT dan karet alam siklis serta

bagaimana proses meningkatkan berat molekul antioksidan. Oleh karena itu peneliti

akan melakukan penelitian dengan judul “Stabilisasi Nanokomposit

Polipropilena/MMT Dengan Antioksidan Komersial Dan Sintesa Antioksidan

Amina Aromatis Sebagai Stabiliser Panas Yang Substantif Pada Karet Alam”

(2005). Salah satu metode yang efektif adalah dengan

mencangkokan suatu senyawa antioksidan pada polimer dengan cara menempelkan

suatu monomer aktif antioksidan pada rantai polimer (grafting). Beberapa antioksidan

yang sering digunakan adalah senyawa hindered phenol dan hindered amin (HALS).

Avira dan Joseph (1994) berhasil mencangkokkan senyawa antioksidan

diphenylamine pada karet alam dan dapat memperlambat serangaan ozon dan oksigen

pada produk karet alam tersebut. Ghonamy et al (2010) telah menunjukkan metode

untuk mengikat antioksidan hindered phenol yang memiliki gugus metil dapat

langsung berikatan dengan rantai karet alam pada posisi ortho dan para dengan

kehadiran radikal bebas peroksida. Antioksidan seperti styrenated phenol dan

diphenylamine dan lain lain dapat berikatan pada rantai karet alam hidoksil dengan

cara modifikasi reaksi Fridel Craft’s juga terbukti efekti untuk menjaga degradasi

polimer.


1.2. Identifikasi Masalah

1. Bagaimana ketahanan matriks polipropilena terhadap degradasi oksidasi termal

dan pengaruh filler montmorrilonite (MMT) pada nanokomposit PP/MMT.

2. Apakah perbedaan gugus aktif antioksidan mempengaruhi laju degradasi oksidasi

polipropilene dalam PP/MMT

3. Bagaimana pengaruh gugus aktif dan konsentrasi antioksidan dapat menghambat

laju degradasi oksidasi suatu polimer.

4. Apakah efektifitas penggunaan antioksidan dapat ditingkatkan dengan cara

memperbesar berat molekul antioksidan dan dengan proses pencangkokan

antiokidan pada rantai polimer.

1.3. Perumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh jenis antioksidan terhadap proses penghambatan laju degradasi

oksidasi termal pada nanokomposit PP/MMT.

2. Bagaimana sintesa antioksidan baru yang mudah tercangkok pada rantai karet

alam siklis.

1.4. Pembatasan Masalah

1. Dalam penelitian ini bahan baku yang digunakan merupakan bahan komersial PP

dan CNR.

2. Bahan bahan kimia yang digunakan pada penelitian ini langsung digunakan tanpa

melalui proses pemurnian.

1.5. Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui bagaimana pengaruh jenis gugus aktif antioksidan dalam

menghambat laju degradasi oksidasi termal pada nanokomposit PP/MMT.


2. Untuk mensintesis antioksidan dengan berat molekul tinggi dan mengetahui

efektifitas terhadap laju degradasi pada karet alam siklis.

3. Untuk mengetahui bagaimana mekanisme dan kinetika laju reaksi aging dan

degradasi pada nanokomposit PP/MMT dan karet alam siklis

1.6. Manfaat Penelitian

Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi efektifitas

penggunaan antioksidan pada polimer PP dan CNR serta nanokomposit PP/MMT

cara menemukan metode yang tepat untuk memperlambat terjadinya aging dan

degradasi produk karet alam siklis dengan penambahan antioksidan dan stabiliser ke

dalam produk karet alam siklis.


BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Komposit dan Nanokomposit

Komposit adalah material yang disusun dari campuran dua atau lebih penyusun makro

yang berbeda dalam bentuk dan/atau komposisi dan tidak larut satu dengan yang lain

disebut material komposit. Komposit akan memiliki kekuatan yang dapat diatur

(tailorability), tahanan lelah (fatigue resistance) yang baik, tahan korosi, dan memiliki

kekuatan jenis (rasio kekuatan terhadap berat jenis) yang tinggi. Komposit dibuat

untuk menggabungkan sifat yang diperlukan yang tidak dapat ditemukan dalam bahan

tunggal, yang sangat menarik adalah menggabungkan polimer organik dan anorganik

dengan sifat masing-masing yang sangat berbeda sebagai komponen murni. Secara

umum polimer organik mempunyai sifat yang fleksibel, tangguh, dan mudah untuk

diproses, tetapi polimer organik ini relatif mudah rusak, baik secara kimia atau

mekanis. Sebaliknya, bahan anorganik biasanya jauh lebih sulit, memiliki sifat barrier

yang lebih baik, dan memiliki stabilitas kimia yang baik, tetapi rapuh dan sulit untuk

diproses. Komposit organik-anorganik dapat menghasilkan suatu kombinasi dari sifat-

sifat ini, sehingga bias keras, tangguh, kestabilan kimia, dan merupakan material yang

tahan lama serta mudah untuk diproses. Namun, penggabungan bahan organik dan

anorganik ini juga dapat memberikan komposit yang lembut, rapuh, tidak stabil, dan

benar-benar tidak berguna.

Faktor-faktor penting yang mempengaruhi sifat suatu komposit adalah fraksi

volume, ukuran, bentuk dan penyebaran dari komponen. Dalam komposit, satu

komponen komposit dapat tertutup oleh komponen yang lain yang membentuk fase

kontinyu, tetapi juga mungkin bahwa komponen membentuk fase kontinyu. Interaksi

antara komponen yang berbeda mungkin menyebabkan perubahan dalam struktur

kimia atau fisik dari komponen, terutama dalam tingkat beberapa nanometer pertama

dari antarmuka. Efek ini menjadi sangat penting ketika daerah antarmuka antara

berbagai komponen besar. Daerah antarmuka meningkat dengan menurunnya ukuran

komponen komposit, dan akibatnya sifat dapat berubah dengan mengubah ukuran


komponen dalam komposit. Untuk nanokomposit, dengan ukuran komponen dari

sekitar 10 nm, 1 cm3

komposit dapat berisi beberapa ratus meter persegi permukaan

antarmuka, ini menyebabkan perubahan struktur terhadap efek antarmuka yang sangat

besar dari material. Penambahan komponen ketiga yang berkonsentrasi pada

perubahan interaksi antarmuka dapat memiliki efek yang kuat terhadap sifat komposit.

Komponen ketiga bisa berupa surfaktan yang terdapat pada antarmuka yang diadsorpsi

secara fisika, atau mungkin filler yang merupakan spesies reaktif yang dicangkokkan

pada permukaan atau bahkan mungkin bereaksi dengan kedua fase membentuk ikatan

kimia antara dua fase. Modifikasi antarmuka sering digunakan untuk meningkatkan

sifat mekanik dari komposit.

2.1.1 Material Penyusun Komposit

Matrik dan fiber adalah bahan pembentuk material komposit dimana fiber sangat

berperan dalam memberikan kekuatan dan kekakuan komposit. Namun aspek lain

yang menjadi sumber kekuatan komposit di dapat dari matrik yang memberikan

ketahanan terhadap temperatur tinggi, ketahanan terhadap tegangan geser dan mampu

mendistribusikan beban. Pada material komposit matrik memberikan pengaruh yang

lebih besar dalam pengikatan material penyusun selain bertugas untuk

mendistribusikan beban dan memberikan perlindungan dari pengaruh lingkungan.

Pada material Komposit Matrik Polimer (KMP), fungsi utama fiber penguat adalah

menaikkan kekuatan dan kekakuan komposit sehingga didapatkan material yang kuat

dan ringan.

2.1.2 Nanokomposit

Istilah nanoteknologi digunakan untuk mendeskripsikan kreasi dan ekploitasi suatu

material yang memiliki ukuran struktur diantara atom dan material ukuran besar yang

didimensikan dengan ukuran nanometer (1 nm = 10-9m). Sifat dari material dengan

dimensi nano sangat berbeda secara signifikan dari atomnya juga dari partikel

besarnnya. Pentingnya nanoteknologi pertama kali dikemukakan oleh Feynman pada

tahun 1959 (Muller, 2009).


Pada beberapa tahun terakhir, perkembangan dari ilmu dan teknologi nano

sangat cepat, terutama karena ketersediaan strategi baru untuk mensintesis

nanomaterial dan alat-alat baru untuk karakterisasi dan manipulasi. Beberapa metode

sintesis nanopartikel (kabel nano dan tabung nano) dan perakitanya telah ditemukan.

Kabel nano dan tabung nano dengan variasi materi anorganik telah ditemukan,

disamping atom karbonnya. nanostruktur juga cocok untuk simulasi dan pemodelan

komputer, ukuranya menjadi cukup kecil untuk mendukung kekuatan yang tinggi

(Rao,et.al, 2004).

Nanokomposit merupakan material padat multi fase, dimana setiap fase memiliki

satu, dua, atau tiga dimensi yang kurang dari 100 nanometer (nm), atau struktur padat

dengan dimensi berskala nanometer yang berulang pada jarak antar bentuk penyusun

struktur yang berbeda. Material-material dengan jenis seperti itu terdiri atas padatan

anorganik yang tersusun atas komponen organik.

Ikatan antar partikel yang terjadi pada material nanokomposit memainkan peran

penting dalam peningkatan dan pembatasan sifat material. Partikel-partikel yang

berukukuran nano itu mempunyai luas permukaan interaksi yang tinggi. Makin banyak

partikel yang berinteraksi, kian kuat pula material. Inilah yang membuat ikatan

antarpartikel makin kuat, sehingga sifat mekanik materialnya bertambah. Namun

penambahan partikel-partikel nano tidak selamanya akan meningkatkan sifat

mekaniknya. Ada batas tertentu yang mana saat dilakukan penambahan, kekuatan

material justru makin berkurang. Namun pada umumnya, material nanokomposit

menunjukkan perbedaan sifat mekanik, listrik, optik, elektrokimia, katalis, dan

struktur dibandingkan dengan material penyusunnya (Hadiyawarman,dkk, 2008)

2.1.3 Pembuatan Nanokomposit

Pembuatan material nanokomposit dapat dilakukan dengan melakukan pendekatan-

pendekatan yang mudah dan kompleks. Salah satunya adalah menggunakan

pendekatan simple mixing. Dalam metode ini, peningkatan kekuatan mekanik material

terjadi akibat penambahan nanopartikel SiO2 pada epoxy resin. Permukaan

nanopartikel yang sangat luas berinteraksi dengan rantai polimer, sehingga mereduksi


mobilitas rantai polimer. Interaksi ini meningkatkan kekuatan mekanik komposisit

tersebut jauh di atas kekuatan polimer itu sendiri. Hasil yang diperoleh adalah material

yang ringan dengan kekuatan tinggi.

2.1.4 Bahan Pengisi (Filler) Nanokomposit.

Bahan pengisi adalah suatu aditif padat yang ditambahkan ke dalam matrik polimer

untuk meningkatkan sifat-sifat bahan , pengisi fungsional menghasilkan peningkatan

spesifik dalam sifat mekanik dan sifat fisis. Perlakuan dari bahan pengisi memungkin

menjadi pendukung beberapa mekanisme beberapa pengisi membentuk ikatan kimia

dengan materik sebagai penguat. Beberapa penelitian telah menunjukan bahan pengisi

mempunyai peranan penting dalam memodifikasi sifat-sifat dari berbagai bahan

polimer sebagai contoh, dengan cara menambahkan pengisi akan meningkatkan sifat

mekanik, elektrik, termal, optik dan sifat-sifat pemrosesan dari polimer, sementara

dapat juga mengurangi biaya produksi . Peningkatan sifat–sifat tergantung pada

banyak faktor-faktor termasuk aspek rasio dari bahan pengisi, derajat disprsi dan

orientasi dalam matriks, dan adhesi pada interface matriks - bahan pengisi. Partikel-

partikel inorganik untuk bahan pengisi polimer telah digunakan secara luas oleh

karena pada umumnya lebih murah dalam pembiayaan. Bahan pengisi yang sering

digunakan adalah , fiber glas, mika, talk, SiO2 dan CaCO3 biasanya membentuk

mikro komposit dengan peningkatan sifat-sifat ,(Makadia, 2000; Ray dan Okamoto

2003).

Berbagai jenis pengisi digunakan dalam polimer alam dan polimer sintetik

adalah untuk memperbaiki dan meningkatkan sifat-sifat fisik bahan. Penambahan

pengisi bertujuan mengurangkan biaya, mewarnai, menguatkan atau mengukuhkan

bahan polimer. Secara umumnya, keupayaan penguatan sesuatu pengisi dipengaruhi

oleh tiga ciri yang utama yaitu ukuran partikel dan luas permukaan, bentuk dan

struktur permukaan serta aktivitas dan sifat-sifat kimia permukaan. Pengisi penguat

pada umumnya mempunyai ukuran partikel yang kecil, permukaan yang aktif secara

kimia, permukaan yang memiliki pori dan bentuk yang tidak seragam dapat

meningkatkan adhesi (Rakov, 2013).


Peningkatan sifat fisik bahan polimer dikaitkan dengan ukuran partikel pengisi.

Contohnya, tegangan dan modulus polimer berpengisi bergantung kepada ukuran

partikel . Ukuran partikel pengisi yang kecil meningkatkan darajat penguatan polimer

berbanding dengan ukuran partikel yang besar (Leblanc, 2001). Beberapa jenis

pengisi diantaranya bahan pelunak, pemercepat, pengaktif, antioksidan dan lain-lain.

Bahan pelunak adalah bahan-bahan yang ditambahkan untuk memudahkan

pencampuran karet dengan bahan-bahan kimia lainnya, terutama campuran bahan

pengisi memerlukan waktu yang lebih singkat. bahan pelunak ini juga berfungsi

sebagai bahan pembantu pengolah yaitu mempermudah pemberian bentuk dan

membuat barang-barang jadi karet lebih empuk. Bahan ini bersifat licin dan

mengkilap. Contohnya : asam stearat, parafin, wax, faktis, resin, damar dan lain-lain.

Bahan pemercepat berfungsi untuk membantu dalam mengontrol waktu dan

temperatur pada proses vulkanisasi dan dapat memperbaiki sifat vulkanisasi karet.

Beberapa jenis bahan pemercepat antara lain bahan pemercepat organik. Misalnya,

Marcapto Benzhoathizole Disulfida (MBTS), Marcapto Banzhoathizole (MBT), dan

Diphenil Guanidin (DPG), Tetra Metil Thiura Disulfarat (TMTD) dan bahan pemercepat

anorganik, misalnya Karbonat, Timah hitam, Magnesium, dan lain-lan. (James E.

Mark, BurakErman, 2005).

Bahan pengaktif adalah bahan yang dapat meningkatkan kerja dari bahan

pemercepat. Umumnya bahan pemercepat tidak dapat bekerja baik tanpa bahan

pengaktif. Bahan pengaktif yang bisa digunakan adalah ZnO, asam stearat, PbO, MgO

dan sebagainya pada umumnya sekitar 2 sampai 5 phr . Campuran bahan pengaktif,

bahan pemercepat dan belerang (S) disebut sistem vulkanisasi dari kompon

(vulcanising system of the coumpond).

Bahan antioksidan adalah bahan yang digunakan untuk mengurangi proses

oksidasi pada vulkanisat, antioksidan dapat memperlambat pengrusakan pada produk

barang jadi karet. Penambahan bahan antioksidan diperlukan karena kadar antioksidan

alam dari karet cukup rendah, akibatnya dapat menyebabkan karet mudah lengket,

keras, retak-retak dan rapuh. proses oksidasi dapat terjadi karena panas, radiasi, ozon,

oksigen, cuaca dan sebagainya. Antioksidan berfungsi mencegah atau mengurangi


kerusakan produk plastik karena pengaruh oksidasi yang dapat menyebabkan

pemutusan rantai polimer. Tanda-tanda yang terlihat apabila produk plastik rusak

adalah polimer menjadi rapuh, kecepatan alir polimer tidak stabil dan cenderung

menjadi lebih tinggi, sifat kuat tariknya berkurang, terjadi retak-retak pada permukaan

produk, terjadi perubahan warna, jenis bahan antioksidan diantaranya Butilated

Hidroksi Toluen (BHT) dan Phenil-Beta-Naphthyl-amine (PBN).

2.2. Polipropilena

Berdasarkan ilmu kimia, polipropilen (PP) adalah suatu makromolekul termoplastik

(dapat dilelehkan) rantai jenuh (tidak memiliki ikatan rangkap) yang terdiri dari

propilen sebagai gugus yang berulang seperti diperlihatkan dalam Gambar 2.6.

Gambar 2.6. Struktur polipropilena

Berdasarkan kekakuan polimer terhadap temperatur, polipropilen dapat

digolongkan sebagai polimer termoplastik karena dapat melunak jika dipanaskan,

mengalir jika diberi tekanan, dan akan kembali ke sifat padatan jika didinginkan.

Berdasarkan letak gugus metil terhadap rantai utama, struktur molekul polipropilen

dapat dibedakan menjadi 3 macam, yaitu:

a. Isotaktik : semua gugus metil terletak pada salah satu sisi rantai polimer sehingga

polipropilen bersifat kristalin.


b. Sindiotaktik : gugus metil terletak berselang-seling pada kedua sisi rantai polimer.

Jenis ini sulit ditemukan karena pembuatannya sulit (temperatur

operasi -78o

C).

c. Ataktik: gugus metil terletak tak beraturan terhadap sisi rantai polimer sehingga

polipropilen ataktik bersifat amorf.

Kebanyakan polipropilena komersial merupakan isotaktik dan memiliki

kristalinitas tingkat menengah di antara polietilena berdensitas rendah dengan

polietilena berdensitas tinggi; modulus Youngnya juga menengah. Melalui

penggabungan partikel karet, PP bisa dibuat menjadi liat serta fleksibel, bahkan di

suhu yang rendah. Hal ini membolehkan polipropilena digunakan sebagai pengganti

berbagai plastik teknik, seperti ABS. Polipropilena memiliki permukaan yang tak rata,

seringkali lebih kaku daripada beberapa plastik yang lain, ekonomis, dan bisa dibuat


http://id.wikipedia.org/wiki/Kristal�

http://id.wikipedia.org/wiki/Akrilonitril_butadiena_stiren�

translusen (bening) saat tak berwarna tapi tidak setransparan polistirena, akrilik

maupun plastik tertentu lainnya.

Polipropilena (PP) adalah sebuah polimer termoplastik yang dibuat oleh

industri kimia dan digunakan dalam berbagai aplikasi, diantaranya pengemasan, tekstil

(contohnya tali, pakaian dalam termal, dan karpet), alat tulis, berbagai tipe wadah

terpakaikan ulang serta bagian plastik, perlengkapan laboratorium, pengeras suara,

komponen otomotif, dan uang kertas polimer. Polimer adisi yang terbuat dari

propilena monomer, permukaannya tidak rata serta memiliki sifat resistan yang tidak

biasa terhadap kebanyakan pelarut kimia, basa asam Pengolahan lelehnya polipropilen

bisa dicapai melalui ekstrusi dan pencetakan. Metode ekstrusi (pelelehan) yang umum

menyertakan produksi serat pintal ikat dan tiup (hembus) leleh untuk membentuk

gulungan yang panjang buat nantinya diubah menjadi beragam produk yang berguna

seperti masker muka, dan penyaring.

Teknik pembentukan yang paling umum adalah pencetakan suntik, yang

digunakan untuk berbagai bagian seperti cangkir, alat pemotong, botol kecil, topi,

wadah, perabotan, dan suku cadang otomotif seperti baterai. Teknik pencetakan tiup

dan injection-stretch blow molding juga digunakan, yang melibatkan ekstrusi dan

pencetakan. Ada banyak penerapan penggunaan akhir untuk PP karena dalam proses

pembuatannya bisa ditambah dengan aditif serta sifat molekul yang spesifik. Berbagai

aditif antistatik bisa ditambahkan untuk memperkuat resistensi permukaan PP terhadap

debu dan pasir. Kebanyakan teknik penyelesaikan fisik, seperti pemesinan, bisa pula

digunakan pada PP. Perawatan permukaan bisa diterapkan ke berbagai bagian PP

untuk meningkatkan adhesi (rekatan) cat dan tinta cetak.

Polipropilena dapat mengalami degradasi rantai saat terkena radiasi ultraungu

dari sinar matahari. Jadi untuk penggunaan propilena di luar ruangan, bahan aditif

yang menyerap ultraungu harus digunakan. Polimer bisa dioksidasi pada suhu yang

tinggi, ini merupakan permasalahan yang umum dalam proses pencetakan.

Antioksidan secara normalnya ditambahkan untuk mencegah degradasi atau oksidasi

polimer.


http://id.wikipedia.org/wiki/Polistirena�

http://id.wikipedia.org/wiki/Kaca_akrilik�

http://id.wikipedia.org/wiki/Tekstil�

http://id.wikipedia.org/wiki/Pengeras_suara�

http://id.wikipedia.org/wiki/Molding�

http://id.wikipedia.org/wiki/Ultraungu�

http://id.wikipedia.org/wiki/Sinar_matahari�

http://id.wikipedia.org/wiki/Antioksidan�

Polipropilena (PP) merupakan salah satu polimer yang paling banyak digunakan

dalam industri, tetapi karena sifatnya yang non polar, maka penggunaannya terbatas

dengan teknologi yang ada. Untuk mengatasi keterbatasan ini, PP umumnya

difunsionalisasi dengan berbagai monomer, termasuk metakrilat glisidil (GMA) dan

anhidrida maleat (MA). Untuk reaksi-reaksi radikal bebas, diharapkan bahwa

monomer bisa dicangkokkan tanpa mempengaruhi bentuk rantai polimer, namun ini

jarang terjadi. Penggunaan kopolimer yang telah dimodifikasi gugus fungsinya akan

memperkuat antarmuka antara komponen polimer yang saling bercampur karena

berkurangnya interaksi yang kuat. Ini menjadi pilihan industri dalam menghasilkan

produk yang berguna dari campuran yang sangat tidak kompatibel. Umumnya,

kompatibilitas dan adhesi dapat ditingkatkan dengan menambahkan komponen ketiga,

dengan sebuah blok yang cocok atau kopolimer cangkok yang dapat bertindak sebagai

agen pengemulsi antarmuka antara fase immicible (compatibiliser), atau dengan

campuran polimer yang mempunyai dua gugus fungsi yang sesuai, yang mampu

meningkatkan interaksi tertentu atau reaksi kimia.

2.2.1. Polipropilena mempunyai kondiktifitas panas yang rendah (0,12 W/m), tegangan

permukaan yang rendah, kekuatan benturan yang tinggi, tahan terhadap pelarut

organik, bahan kimia anorganik, uap air, asam dan basa, isolator yang tetapi dapat

dirusak oleh asam nitrat pekat, mudah terbakar dengan nyala yang lambat. Titik leleh

170

Sifat-sifat kimia dan fisika polipropilena

0C dan suhu dekomposisi 380

0C (Cowd, 1991). Pada suhu kamar polipropilena

nyaris tidak larut dalam toluene, dalam silena larut dengan pemanasan, akan tetapi

polipropilena dapat terdegradasi oleh zat pengoksidasi seperti asam nitrat dan

hydrogen peroksida (Al-Malaika, 1983). Polipropilena isotaktik memiliki sifat

kekakuan yang tinggi, daya rentang yang baik, resistensi terhadap asam , alkali dan

pelarut. Densitas polipropilena berkisar antara 0,90 – 0.91, titik leleh (Tm) dari 1650C

– 1700C, dan dapat digunakan sampai 120

0

C.


2.2.2 Grafting Polipropilena

Sifat poliolefin dapat dikembangkan dengan modifikasi kimia melalui polaritas atau

fungsionalitas dari rantai polimer. Grafting atau pencangkokan radikal bebas dari

monomer vinil dari poliolefin adalah salah satu pendekatan yang sudah lama

dilakukan dan termurah sehingga diterapkan dalam berbagai proses industri yang ada.

Proses pencangkokan radikal bebas telah dikembangkan selama bertahun-tahun untuk

kimia polimer dengan modifikasi reaktif dengan adanya pelarut atau tanpa pelarut,

misalnya dalam pelelehan polimer. Sebuah sistem pencangkokan terdiri dari,

setidaknya tiga komponen (reaktan): polimer, monomer reaktif (mengandung ikatan

tidak jenuh seperti gugus vinyl) dan inisiator radikal bebas (seperti peroksida).

Sejumlah besar faktor yang perlu dioptimalkan untuk memaksimalkan hasil

pencangkokan dan untuk meminimalkan reaksi samping dalam poliolefin meliputi:

(A) Struktur dasar polimer

(B) Struktur dan konsentrasi monomer dan komonomer

(C) Struktur dan konsentrasi inisiator

(D) Efisiensi Mixing; efisien pencampuran monomer dan inisiator dengan polimer.

(E) Suhu; suhu pengolahan yang lebih tinggi umumnya akan mendukung degradasi

poliolefin, mengurangi waktu paruh inisiator, memodifikasi kecepatan atau spesifisitas

reaksi, dan pengaruh berbagai kelarutan dan parameter rheologi.

Berbagai macam monomer dan makromonomer telah berhasil dicangkokkan pada

substrat poliolefin dengan reaksi kimia radikal bebas termasuk dengan berbagai

monosubstitusi (misalnya ester akrilat, vinil silane, dan stirena) dan senyawa

disubstitusi (misalnya glisidil methakrilat, anhidrida maleat, oxazoline, ester maleat,

dan turunan maleimide).


Gambar 2.10 Reaksi kimia dari Grafting PP dan MA dengan adanya coagen TRIS

. Gambar 2.11 Mekanisme kerja fungsionalisasi dari polar PP-g-MA

Kelompok Maleic anhidrid bereaksi dengan kehadiran gugus fungsional

terhadap permukaan dari pengisi untuk mengurangi tekanan interfacial dan

meningkatkan adhesi oleh kreasi satu interaksi kutub yang spesifik ikatan hidrogen

atau gaya Van der Waals, yang tergantung pada jenis bahan pengisi, berbagai

fungsionalitas permukaan tersedia untuk asam atau anhidrid untuk saling

berhubungan. Jenis kedua dari interaksi terdiri dari co-crystallization, berat molekular

dengan rantai molekular dari matriks polimer memberi rintangan fisik. Oleh karena

itu, kompatibiliser harus kompatibel dengan fase tunggal (secara umum tanpa kutub)

dan harus menciptakan interaksi spesifik dengan yang lain. Kerentanan yang melekat

pada monomer untuk mengalami homopolimerisasi di bawah kondisi pengolahan

mencair merupakan faktor penting dalam menentukan tingkat homopolimer yang

dibentuk sebagai produk sampingan selama modifikasi polimer dan panjang dari rantai


yang dicangkokkan. Reaksi grafting PP dengan MA dapat dilihat dalam Gambar 2.10.

dan mekanisme dari tindakan PP-g-MA sebagai kompatibeliser dapat dilihat dalam

gambar 2.11

Polipropilena adalah merupakan suatu polimer ideal yang sering digunakan sebagai

lembar kemasan. Polipropilena memiliki sifat kelembapan yang baik kecuali terjadi

kontak dengan oksigen. Oksigen yang masuk kedalam sistem akan dapat

mempengaruhi makanan atau materi lain yang ditutup dengan polipropilena. Lapisan

yang terlindung oleh polipropilena tersebut diharapkan dalam kondisi kedap udara

agar dapat dengan maksimal melindungi kandungan materi yang terbungkus

didalamnya. Untuk pemanfaatan kegunaan dari polipropilena tersebut, dapat dilakukan

modifikasi terhadap polipropilena. Lembar propilena yang sangat tipis dipakai sebagai

dielektrik dalam pulsa berdaya tinggi tertentu serta

2.2.3 Penggunaan polipropilena

kondensator frekuensi radio.

Kebanyakan barang dari plastik polipropilen juga untuk digunakan untuk

keperluan medis atau labolatorium karena mampu menahan panas di dalam autoklaf.

Sifat tahan panas ini menyebabkannya digunakan sebagai bahan untuk membuat ketel

ditingkat konsumen. PP merupakan sebuah polimer utama dalam barang-barang tak

tertenun. Sekitar 50% digunakan dalam popok atau berbagai produk sanitasi yang

dipakai untuk menyerap air (hidrofil), bukan yang secara alami menolak air

(hidrofobik). Penggunaan tak tertenun lainnya yang menarik adalah saringan udara,

gas, dan cair dimana serat bisa dibentuk menjadi lembaran atau jaring yang bisa dilipat

atau lapisan yang menyaring dalam batas-batas 0,5 sampai 30 mikron. Aplikasi ini

bisa ditemukan di dalam rumah sebagai saringan air atau saringan tipe pengondisian

udara. Wilayah permukaan tinggi serta polipropilena hidrofobik alami yang tak

tertenun merupakan penyerap tumpahan minyak yang ideal dengan perintang apung

yang biasanya diletakkan di dekat tumpahan minyak di sungai.

PP digunakan pula sebagai pengganti polivinil klorida (PVC) sebagai insulasi

untuk kabel listrik LSZH (Low Smoke Zero Halogen) dalam lingkungan ventilasi

rendah, terutama sekali diterowongan. Ini karena PP mengeluarkan sedikit asap serta


http://id.wikipedia.org/wiki/Kondensator�

http://id.wikipedia.org/wiki/Frekuensi_radio�

halogen yang tak bertoksik, yang akan menghasilkan asam dalam kondisi suhu tinggi.

PP dibentuk dalam pencetakan plastik dimana ia disuntikkan ke dalam cetakan

keadaan meleleh, membentuk berbagai bentuk yang kompleks pada volume yang

tinggi dan biaya yang relatif rendah. Hasilnya bisa berupa tutup botol, botol, dll.

Polipropilena yang diproduksi dalam bentuk lembaran telah digunakan secara meluas

untuk produksi stationary folder, pengemasan, dan kotak penyimpanan. Warna yang

beragam, durabilitas, serta sifat resistensi PP terhadap debu membuatnya ideal sebagai

sampul pelindung untuk kertas serta berbagai bahan yang lain. Karakteristik tadi juga

membuat PP digunakan dalam stiker kubus rubik. Expanded polipropilena (EPP)

merupakan bentuk busanya polipropilena. Karena kekakuannya yang rendah, EPP

tetap mempertahankan bentuknya sesudah mengalami benturan. EPP digunakan secara

luas dalam miniatur pesawat dan kendaraan yang dikontrol radio lainnya. Dikarenakan

kemampuannya menyerap benturan, EPP menjadi bahan yang ideal untuk pesawat RC

bagi para pemula dan amatir

2.3 Montmorilonit (MMT)

Montmorilonit ( Na,Ca)0,33(Al,Mg)12 Si4O10(OH)2 nH2

Mineral montmorillonit mempunyai kapasitas penukar kation yang tinggi

sehingga ruang antar lapis montmorillonit mampu mengakomodasikan kation dalam

jumlah yang besar serta menjadikan montmorillonit sebagai material yang unik

(Wijaya dkk, 2004).

O, merupakan salah satu jenis

dari kelompok mineral lempung yang bersifat lunak dengan tingkat kekerasan 1 pada

skala Mohs, berat jenis antara 1,7 - 2,7, mudah pecah, terasa berlemak jika diusap,

mempunyai sifat mengembang apabila kena air. Monmorilonit merupakan mineral

lempung yang menyusun hampir 85% dari bentonit. Menurut Knight, 1896 nama lain

dari bentonit adalah Soap Clay, Taylorit, Bleaching clay, Fullers earth, Konfolensit,

Saponit, Smegmatit.


http://id.wikipedia.org/wiki/Kubus_Rubik�

2.3.1 Sruktur dan sifat kimia montmorillonit

Struktur bangun lembaran montmorillonit terdiri dari 2 lapisan tetrahedral yang

disusun unsur utama Si(O, OH) yang mengapit satu lapisan oktahedral yang disusun

oleh unsur M(O,OH) (M = Al, Mg, Fe) yang ditunjukkan pada Gambar 2.1 yang

disebut juga mineral tipe 2:1. Ruang dalam lembaran montmorillonit dapat

mengembang dan diisi oleh molekul-molekul air dan kation-kation lain. (Haerudin

dkk, 2002).

Gambar 2.1 Struktur montmorilonit. (Othmer, 1964)

Kandungan montmorillonit dalam lempung bentonit biasanya 75-85%

(Orthman, 2000). Mineral-mineral dalam kelompok ini kadang-kadang disebut smektit

dan mempunyai komposisi yang beragam. Rumus material montmorillonit sering

dinyatakan Al3O3.4SiO2.H2O + xH2O (Tan, 1982). Muatan negatif montmorilonit

umumnya berasal dari substitusi isomorfik yaitu penggatian kation bervalensi tinggi

dengan kation valensi yang lebih rendah dengan syarat jari-jari atom relatif sama.

Hanya terdapat sedikit muatan yang berubah, karena semua gugus hidroksil berlokasi

dalam bidang permukaan yang ditutupi oleh jaringan atom-atom oksigen. Van Olphen

(1977) mengemukakan nilai KTK monmorilonit kira-kira 70 me/ 100g, luas

permukaan antara 700–800 m2/g dan oleh karena besarnya nilai ini maka

montmorilonit memperlihatkan sifat plastis dan melekat kuat jika basah.


Montmorilonit umumnya berukuran sangat halus, sedangkan komponen-

komponen dalam lapisan tidak terikat kuat. Jika mengadakan persentuhan dengan air,

maka ruang di antara lapisan mineral mengembang, menyebabkan volume tanah liat

dapat berlipat ganda. Terdapat tanda bahwa jarak dasar (basal spacing) montmorilonit

meningkat secara seragam jika terjadi penyerapan air. Beberapa peneliti mencatat

bahwa meningkatnya jarak dasar dapat berlangsung perlahan-lahan, yaitu pertanda

pembentukan kulit hidrasi di sekeliling kation-kation yang terdapat di antara lapisan.

Tingginya daya mengembang atau mengerut dari montmorilonit menjadi

alasan kuat, mengapa mineral ini dapat menyerap dan memfiksasi ion-ion logam dan

persenyawaan organik. Jerapan persenyawaan organik menjurus pembentukan

kompleks organo-mineral. Ion-ion organik dipercaya dapat menggantikan kedudukan

kation-kation organik di dalam ruang antar misel. Jerapan persenyawaan organik sperti

gliserol dan etilen glikol merupakan penciri dalam mengidentifikasi montmorilonit

dengan analisa difraksi sinar-x. Jika montmorilonit dipanaskan dalam oven pada suhu

105°C, maka biasanya mineral ini dicirikan oleh puncak difraksi dari jarak dasar 10 Å,

sedangkan nilai untuk kondisi kering udara adalah 12,4 – 14 Å.

Dari keanekaragaman jenis tanah liat, monmorilonit ditemukan dalam bentuk

tanah kebanyakan montmorilonit termasuk oktaeder, dan banyak ditemukan pada jenis

tanah Vertisol, Mollisol, Affisol maupun Entisol. Tingginya daya plastis,

mengembang dan mengkerut, mineral ini menyebabkan tanah menjadi plastis jika

basah dan keras jika kering. Retakan-retakan pada permukaan tanah akan terlihat jika

permukaan tanah mengering.

2.3.2 Modifikasi Montmorillonit

2.3.2.1 Modifikasi montmorilonit dengan pertukaran ion

Lempung tanah biasanya mengandung muatan negatif yang memungkinkan terjadinya

reaksi pertukaran kation. Muatan ini berasal dari satu atau lebih dari beberapa reaksi

yang berbeda. Huskic (2009) menguraikan dua sumber utama dari muatan negativ

tersebut, yaitu: substitusi isomorfis dan disosiasi dari gugus hidroksil yang terbuka.

Ion-ion yang dapat dipertukarkan adalah ion-ion yang berada di sekitar mineral


lempung silika alumina. Reaksi pertukaran ion bersifat stoikiometris dan berbeda

dengan penyerapan atau sorpsi dan desorpsi . Pertukaran ion adalah suatu proses

dimana kation yang biasanya terdapat di antarlapis kristal digantikan oleh kation dari

larutan. Dalam air, kation dalam permukaan lapisan menjadi lebih mudah digantikan

oleh kation lain yang terdapat dalam larutan, yang dikenal dengan”exchangeable

cation”. Kemampuan tersebut dinyatakan dalam mili equivalent per 100 gram

lempung kering yang disebut Cation Exchange Capacity (CEC) atau Kapasitas Tukar

Kation (KTK). Kapasitas tukar kation (KTK) tanah didefinisikan sebagai kapasitas

tanah untuk menyerap dan mempertukarkan kation. Harga-harga KTK mineral

lempung bervariasi menurut tipe dan jumlah koloid dalam lempung tersebut. Tabel 2.2

nenunjukkan harga rata-rata KTK berbagai mineral lempung.

Tabel 2.2 Harga Rata-Rata Kapasitas Tukar Kation

Jenis Mineral KTK (mek/100 gram)

Kaolin 3-5 Halloysit 2H2 Halloysit 4H

O 5-10 2

Montmorillonit 80-150 O 10-40

Illit 10-40 Vemikulit 0-40 Klorit 10-40 Sepiolit-Attapulgit 20-30 KTK Mineral Lempung (Grim, 1953)

Diantara mineral-mineral yang lain, montmorillonit mempunyai harga KTK

yang paling tinggi. Faktor utama tingginya harga KTK pada montmorillonit yaitu

pemutusan ikatan dan substitusi dalam struktur kristal. Pemutusan ikatan di sekitar

sudut satuan silika-alumina dalam montmorillonit akan menimbulkan

ketidakseimbangan muatan permukaan. Substitusi Al3+ untuk Si4+ dalam lembar

tetrahedral dan substitusi ion-ion valensi lebih rendah, terutama Mg2+ untuk Al3+

dalam lembar oktahedral menghasilkan muatan yang tidak seimbang pada satuan

struktur montmorillonit.


2.3.2.2 Modifikasi montmorilonit secara organik

Polimer dan lapisan silika atau montmorilonit yang dicampur secara fisika tidak dapat

membentuk nanokomposit, tetapi hanya terjadi pemisahan dalam bentuk fase diskrit.

Ini merupakan alas an mengapa permukaan tanah liat perlu dimodifikasi untuk dapat

terjadinya eksfoliasi dan dispersi dalam matriks polimer. Montmorillonit (magnesium

aluminium silikat: Mx(Al4xMgxSi8O20(OH)4) adalah jenis tanah liat smektit, yang

morfologinya merupakan lembar tipis berlapis. Mereka dapat memiliki panjang

sampai 1000 nm dengan ketebalan sekitar 1 nm, yang mengarah ke area permukaan

yang besar, dan aspek rasio yang tinggi. Montmorilonit ini digabungkan oleh muatan

negatif yang besar, dan terletak di dalam kristal, dan mempunyai beberapa muatan

positif pada tepinya. Oleh karena itu, sangat sulit untuk mendispersikan platelet tanah

liat (hidrofilik) dalam sebagian besar polimer yang bersifat hidrofobik. Permukaan

lempung montmorilonit perlu diperlakukan dengan alkil rantai panjang dari molekul

organik. Seperti halnya dalam kasus PP, menggunakan kompatibilizer seperti

anhidrida maleat untuk dicangkokkan ke PP, ini digunakan untuk mencapai dispersi

yang lebih baik sehingga menyebabkan terjadinya eksfoliasi (Olad, 2009)..

Modifikasi permukaan clay ini penting dilakukan untuk dapat terbentuknya

misibilitas dan dispersi dari clay sehingga akan didapatkan sifat-sifat yang

diinginkan. Dalam melakukan modifikasi organik terhadap lapisan clay yang

anorganik juga harus diperhatikan. Dalam keadaan murni, lapisan silikat hanya larut

dengan polimer hidrofilik, seperti poli (etilena oksida), atau poli (vinil alkohol). Untuk

membuat lapisan silikat larut dengan matriks polimer lainnya, adalah dengan

mengubah permukaan lapisan silikat yang hidrofil menjadi organophilik, sehingga

memungkinkan terjadi interkalasi dengan berbagai polimer (Charu,S., 2008).

Umumnya, hal ini dapat dilakukan dengan reaksi pertukaran ion dengan surfaktan

kationik termasuk dengan senyawa alkilammonium atau kation alkilphosphonium

(alkilammonium primer, sekunder, tersier, dan kuaterner) seperti diperlihatkan dalam

Gambar 2.2 dan skema dari reaksi pertukaran ion secara organik dengan ion-ion dari

senyawa alkilammonium (onium) dapat dilihat dalam Gambar 2.3. Dalam penelitian

ini senyawa alkilamonium yang digunakan adalah oktadecylamin


Gambar 2.2 Jenis-jenis senyawa alkil ammonium

(Morgan,A.,B., 2007)

Gambar 2.3 Skema modifikasi secara organik dari clay menggunakan kation alkilamonium

Alkilammonium atau kation alkylphosphonium dalam organosilika dapat

menurunkan energi permukaan matrik anorganik dan meningkatkan sifat basah dari

polimer, ini akan memberikan jarak interlayer lebih besar. Selain itu, kation

alkilammonium atau alkil phosphonium dapat memberikan gugus-gugus fungsi yang

dapat bereaksi dengan matriks polimer, atau dalam beberapa kasus memulai

polimerisasi monomer untuk meningkatkan kekuatan antarmuka antara matriks

anorganik dan polimer. Jenis nanokomposit yang terbentuk akibat interaksi polimer

dengan lapisan silikat dapat dilihat dalam gambar 2.4. Perlakuan organik dari tanah

liat yang hidrofilik menjadi montmorilonit hidrofobik inilah yang memungkinkan

terjadinya interaksi antarmuka dengan banyak matriks polimer yang berbeda, tetapi


dalam modifikasi ini ada yang harus di pertimbangkan yaitu stabilitas termal yang

diperlukan dalam aplikasi material akhir.

Gambar 2.4 Jenis-jenis nanokomposit yang terbentuk akibat interaksi polimer

dengan lapisan silikat (Olad,2010)

Gambar 2.5 Reaksi Degradasi Hofmann dari alkil ammonium pada permukaan clay

dan kestabilan termal dari kation imidazolium (Morgan,A.,B., 2007)

Alkil amonium, sementara ini sangat sukses dalam sintesis dan pengembangan

bahan polimer nanokomposit, secara termal tidak stabil di atas 200 °C, dan mengalami

degradasi Hofmann pada suhu ini dapat dilihat dalam Gambar 2.5. Ketika ini terjadi,

permukaan antar muka dari polimer/tanah liat akan hancur dan materi secara termal

dapat mengatur ulang untuk memberikan struktur mikrokomposit, sehingga

meniadakan setiap keunggulan yang telah diperoleh pada struktur nanokomposit.

Untuk aplikasi, penggunaan suhu akhir yang lebih tinggi, imidazoliums tampaknya


memiliki janji besar, karena mampu menangani suhu; 300 °C dan tersedia dalam

berbagai struktur yang dapat disesuaikan dengan aplikasi polimer nanokomposit.

2.3.3 Pemanfaatan Montmorillonit

Sifat montmorilonit yang dapat menyerap air dan cairan dengan mudah, mempunyai

sifat mengembang (swelling) seperti gel, membuatnya berguna secara ekonomi.

Banyak industri, termasuk tekstil dan bahan kimia, menggunakannya sebagai adsorben

untuk mengeluarkan pengotor. Montmorillonit juga digunakan dalam pelumas

pengeboran dan sebagai plastisizer dalam pasir cetak yang digunakan dalam

pengecoran, asbes, wol mineral, lumpur pemboran, semen portland dalam beton,

keramik.

Disamping itu montmorillonit juga banyak digunakan dalam berbagai industri

lainnya, untuk emulsi, insektisida, sabun, obat-obatan, kosmetik, cat, dalam

pembuatan kertas, sebagai pelembut air untuk menghilangkan kalsium,

menghilangkan warna dari minyak mineral dan sayuran, juga digunakan sebagai

penyangga katalis dan pernyerap dalam pemurnian minyak bumi.

Lapisan silikatnya dari montmorilonit yang dapat diinterkalat dan dieksfoliasi

menjadikannya banyak digunakan sebagai pengisi nanokomposit diantaranya untuk

meningkatkan sifat termal ( Leszczynska, A., 2007), spinnabilitas, penyerapan air, dan

dapat mengurangi sifat flammabilitas dari nanokomposit tersebut (

Qin, H., et. all,

2004), meningkatkan sifat mekanik (Ding, C., et. All., 2005 ; Kim, N., T., dan Hoang,

T., 2006 ; Sharma, S.K., 2009, ; Castel C. D., 2010; Drozdov A.D., 2010 ; Kord B.,

et.all., 2011dan Barleany D.R., 2011), meningkatkan sifat fire retardancy (Wang, D.,

Y., et all, 2011), dan meningkatkan derajat degradasi (Shi., D., et.all., 2007).

2.4. Karet Alam Siklis

Karet siklo (cyclised rubber) adalah produk yang diperoleh dari hasil siklisasi karet

alam, termasuk ke dalam kelompok modifikasi tipe 1, karena modifikasi berlangsung

tanpa masuknya senyawa lain ke dalam molekul karet (Alfa, 2000). Peristiwa lain

yang juga termasuk modifikasi tipe 1 adalah peristiwa depolimerisasi karet alam yaitu


terjadinya pemendekan rantai molekul karet alam hingga berat molekulnya turun, dan

peristiwa perubahan struktur molekul karet alam dari keadaan isomer cis menjadi

trans. Karet siklo adalah turunan dari karet alam yang telah berubah menjadi resin atau

bahan termoplastik yang keras dan rapuh, yang dihasilkan dari pemanasan karet alam

dengan adanya katalis asam. Menurut Goonetileke et al. (1993), karet siklo pertama

kali dibuat pada tahun 1920 dan sejak itu banyak hasil-hasil penelitian tentang karet

siklo yang kemudian dikembangkan, baik dari karet alam maupun karet sintetik,

dengan menggunakan katalis asam para toluen sulfonik, asam sulfat dan asam stannit.

Fisher dan McColm (1927) menambahkan, apabila karet alam dicampur

dengan asam sulfat atau asam p-sulfonat pada gilingan kemudian dipanaskan maka

akan dihasilkan karet siklo. Menurut Janssen (1956) penambahan asam sulfat juga

dapat dilakukan pada lateks kebun, dimana setelah menggumpal karet digiling

sehingga berwujud lembaran, kemudian dipanaskan. Metode lain pembuatan karet

siklo adalah dengan cara melarutkan karet terlebih dahulu dalam pelarut karet, lalu

dipanaskan bersama katalis yang bersifat asam (Edward, 1955).

Dalam proses siklisasi, pengurangan ikatan rangkap dalam struktur molekul

karet alam berhubungan dengan pembentukan struktur cincin (Goonetileke et al.

1993). Siklisasi yang ideal akan menghasilkan struktur cincin karet siklo yang tidak

lagi memiliki ikatan rangkap dalam struktur molekulnya. Pada kenyataannya, keadaan

tersebut sulit tercapai, karena pada struktur molekul karet siklo yang diperoleh dari

berbagai penelitian masih terdapat ikatan rangkap.

Menurut Naunton (1961) pemanasan karet alam dengan adanya katalis asam

akan merubah karet menjadi bahan lain berupa resin, yaitu suatu isomer karet alam

dengan pengurangan derajat ketidakjenuhan yang cukup besar. Asam sebagai katalis

dianggap merupakan kelompok yang penting dalam pembuatan karet siklo secara

komersial. Kelompok ini meliputi asam sulfat dan turunan organiknya dengan struktur

umumnya R-SO2-X, dimana gugus X adalah hidroksil atau halogen (seperti p-toluene

sulphonic acid), fenol yang mengandung sulfur atau asam fosfat dan senyawa lainnya

seperti hydrogen fluorida.


Naunton (1961) menambahkan, senyawa asam yang paling sering digunakan sebagai

katalis dalam pembuatan karet siklo adalah asam sulfonat, sulfonil klorida dan asam

sulfat. Produk hasil siklisasi secara umum dikenal dengan nama “Thermoprene”, dan

diketahui bahwa aplikasi terpenting dari produk ini adalah sebagai perekat dan

bonding agent. Karet siklo bersifat non polar, polimer non kristalin yang rantai-rantai

molekulnya telah dikeraskan oleh formasi cincin. Sifat penting yang dimiliki oleh

karet siklo adalah daya rekat yang sangat baik pada permukaan logam dan permukaan

licin lainnya. Sifat penting lainnya yang masih perlu dilihat adalah kemampuan larut

karet siklo dalam pelarut karet (Goonetileke et al., 1993).

Coomarasamy et al.(1981) menambahkan bahwa penampakan dan sifat karet

siklo tergantung dari metode pembuatannya dan jenis asamnya. Karet siklo yang

dibuat dari karet padat, biasanya hanya sesuai digunakan sebagai bahan penguat,

karena viskositas larutannya tinggi serta sukar larut dalam pelarut karet. Karet siklo

tidak larut dalam air sehingga sangat baik digunakan sebagai bahan baku tinta cetak,

selain itu karet siklo dapat juga digunakan sebagai bahan penguat pada pembuatan

kompon karet alam, misalnya pengganti resin stiren yang biasanya digunakan sebagai

bahan penguat pada pembuatan sol, pengisi barang jadi karet, kulit sintetik, pelapis

tekstil dan kertas serta sebagai

bahan isolator listrik (Alfa, 1999).

Menurut Nadarajah et al.(1975), terdapat dua kegunaan utama dari karet siklo,

yaitu sebagai “organic reinforcing resin” untuk karet dan sebagai “binder” pada

industri cat. Spesifikasi utama dari kegunaan karet siklo sebagai “ organic reinforcing

resin” adalah karet siklo dengan tingkat siklisasi di atas 70% dan bersifat “brittle”

(keras tetapi rapuh) sedangkan untuk penggunaan karet siklo sebagai “ binder” pada

cat dan tinta cetak membutuhkan persyaratan antara lain resin karet siklo harus

mempunyai ketahanan terhadap bahan-bahan kimia, ketahanan terhadap suhu yang

tinggi dan abrasi, serta dapat dicampur (blending) (Nadarajah et al., 1975). Meskipun

demikian, resin karet siklo kurang cocok bila dijadikan sebagai perekat untuk bahan-

bahan yang lentur/fleksibel. Hal ini disebabkan karena karet siklo cair yang direkatkan

pada suatu permukaan akan mengeras kembali. Resin karet siklo memiliki derajat


keasaman (pH) relatif netral dan mampu bertahan terhadap proses hidrolisis,

pengikisan, panas, alkali, serta asam yang tidak memiliki sifat pengoksidasi. Resin

karet siklo juga mudah larut dalam pelarut aromatik dan cukup larut dalam pelarut

alifatik, serta memiliki tahan listrik yang cukup tinggi (1017 ohm) sehingga dapat

dijadikan sebagai isolator yang baik dalam industri elektronik. Dari sisi kesehatan,

resin karet siklo bersifat netral dan tidak memiliki sifat racun (non-toxic) serta tidak

larut dalam air sehingga aman dan ramah bagi lingkungan.

Gambar 2-2: Struktur Kimia Karet Alam Siklis (CNR)

2.4.1. Cara Pembuatan Karet Alam Siklis

Karet alam siklis dibuat melalui reaksi siklisasi. Siklisasi adalah perubahan bentuk

struktur suatu rantai lurus menjadi rantai berupa cincin. Reaksi siklisasi karet alam

didahului oleh reaksi isomerasi. Struktur cincin terbentuk karena adanya pemanasan

dan penambahan katalis asam pada lateks, reaksi ini menyebabkan ikatan rangkap

yang terdapat pada struktur molekul karet terputus dan saling berikatan (Alfa, 1999).

Mekanisme reaksi siklisasi karet alam berhubungan dengan protonisasi ikatan rangkap

secara acak. Pada tahap pertama akan terbentuk ion karbonium yang disebabkan oleh

adanya donor proton yaitu asam sulfat atau katalis yang bersifat asam lainnya. Tahap

kedua adalah terbentuknya struktur monosiklik atau polisiklik akibat adanya ion

karbonium tidak stabil yang tersiklisasi. Karet siklo dengan struktur polisiklik adalah

produk akhir dari reaksi siklisasi karet alam (Verseen, 1987).

CH3CH2

CH3

CH3CH3

CH3 CH2Cyclic Natural Rubber


Proses pengolahan karet siklo pertama kali dibuat pada tahun 1927. Pengolahan karet

siklo dari karet alam dapat dilakukan pada karet dalam bentuk padat, larutan atau

dalam bentuk lateks. Karet siklo pada awalnya dibuat berdasarkan teknologi siklisasi

karet padat. Karet alam padat dicampur dengan katalis asam sulfat atau asam para

toluen sulfonat pada gilingan karet, kemudian lembaran yang diperoleh dipanaskan

sehingga dihasilkan karet siklo. Penambahan asam sulfat juga dapat dilakukan pada

karet alam dalam keadaan berupa lateks (Fisher dan McColm, 1927). Teknologi

siklisasi yang paling banyak digunakan untuk memproduksi karet siklo secara

komersial adalah siklisasi karet alam dalam keadaan larutan karet. Teknologi siklisasi

larutan karet ini mempunyai keunggulan karena prosesnya terhindar dari pengaruh

oksidasi dan mampu menghasilkan karet siklo yang mudah larut dalam pelarut karet,

tetapi biaya pengolahannya sangat tinggi. Biaya pengolahan siklisasi larutan karet

meliputi biaya pengolahan karet padat dari lateks kebun menjadi karet padat, biaya

pelarutan karet padat dan penggunaan pelarut serta katalis asam dalam jumlah yang

besar (Coomarasamy et al., 1981). Menurut Coomarasamy et al. (1981), siklisasi yang

paling ideal bagi negara penghasil lateks yang besar seperti Indonesia adalah siklisasi

dalam keadaan lateks. Teknologi ini sudah lama dikenal, namun produk karet siklo

yang diperoleh mempunyai kelemahan yaitu sukar larut dalam pelarut karet. Karet

siklo yang diperoleh dari lateks sukar larut diduga disebabkan oleh karet alam sendiri

yang merupakan rantai panjang dan adanya bahan bukan karet dalam karet terutama

protein. Karet siklo yang sukar larut dapat juga terjadi akibat reaksi oksidasi, untuk

memperoleh karet siklo yang mudah larut diperlukan pemutusan rantai molekul karet

sebelum disiklisasi. Reaksi oksidasi selama siklisasi dapat dicegah dengan

penambahan anti oksidasi (anti oksidan) atau direaksikan dalam suasana inert/lembam,

dibawah lingkungan nitrogen (Alfa, 1999). Kandungan protein dalam lateks dapat

menghambat reaksi siklisasi, sehingga diperlukan penurunan atau penghilangan

terhadap kadar protein lateks. Penurunan kadar protein dilakukan dengan cara

hidrolisis protein menggunakan enzim (Yapa dan Lionel, 1980). Menurut Naunton

(1961), karet siklo dapat dibuat dengan cara memperlakukan karet dengan katalis

bersifat asam pada suhu antara 50oC- 150oC. Asam yang biasa digunakan adalah


asam sulfat, asam para toluene sulfonat dan sulfonil klorida. Prinsip dari metode ini

adalah pemanasan karet yang telah ditambah sejumlah asam pada suhu 125oC-145oC

selama satu sampai empat jam. Reaksi siklisasi sangat eksotermis khususnya pada

awal reaksi, sehingga pendinginan diperlukan untuk mencegah panas yang terlalu

tinggi (Naunton, 1961). Pencampuran antara lateks pekat dengan asam sulfat

mengakibatkan timbulnya banyak panas. Campuran selama berlangsungnya reaksi

siklisasi perlu didinginkan untuk mencegah terjadinya penggumpalan atau bahkan

pengarangan (charring). Menurut Veersen (1951), proses pengolahan karet siklo

(siklisasi) dari bahan dasar berupa karet alam secara umum dilakukan dengan

menggunakan agent electrophil atau panas. Siklisasi karet alam dari bahan dasar

berupa lateks dengan jenis agent electrophil yang digunakan yaitu asam sulfat

(H2SO4). Ke dalam 134 gram lateks pekat yang telah dimantapkan dengan 2.0 persen

surfaktan terik, ditambahkan 161 gram H2SO4 pekat. Lateks dipanaskan pada suhu

120o

C selama 2 jam, campuran reaksi diencerkan dengan air sebanyak 3 kali volume

campuran reaksi. Dispersi yang diperoleh disaring, dicuci kemudian dikeringkan

(Veersen, 1951).

2.4.2 Reaksi Siklisasi

Siklisasi dapat didefenisikan sebagai perubahan bentuk struktur rantai molekul dari

keadaan rantai lurus menjadi rantai berupa cincin. Siklisasi yang ideal akan

menghasilkan struktur cincin karet siklo yang tidak lagi memiliki ikatan rangkap

dalam struktur molekulnya karena adanya pemanasan dan penambahan katalis asam.

Menurut Stern (1967) pemanasan karet alam bercampur dengan katalis asam dapat

merubah rantai molekul karet alam menjadi struktur seperti cincin, yaitu suatu bentuk

karet tersiklisasi. Proses siklisasi akan menghilangkan atau mengurangi jumlah ikatan

rangkap yang dimiliki molekul karet alam dan dihasilkan karet siklo berbentuk seperti

resin. Siklisasi karet alam melibatkan perubahan struktur molekul karet alam tanpa

treikatnya bahan lain, karena mendapat perlakuan pemanasan dan reaksinya dikatalisis

oleh asam sulfat (Alfa, 2007).


Karet siklo merupakan turunan dari karet alam yang telah berubah menjadi resin atau

bahan termoplastik yang keras tetapi rapuh, yang dihasilkan dari pemanasan karet

alam dengan adanya katalis asam (Goonetilleke, 1993). Menurut Barron (1948) karet

siklo merupakan turunan karet alam yang dihasilkan dengan cara menggiling karet

bersama 5% asam sulfat pekat, lalu dipanaskan pada 120o

Karet siklo yang dihasilkan dapat berupa material keras yang rapuh seperti gutta perca,

balat keras, atau berupa serbuk amorpus berwarna keputihan. Bentuk yang terakhir ini

merupakan bentuk final reaksi sempurna dari karet siklo. Karet siklo dapat dibuat

melalui metode siklisasi karet padat, larutan karet atau lateks, menggunakan berbagai

katalis asam. Penampakan dan sifat-sifat karet siklo tergantung pada metode dan

katalis asam yang digunakan, serta suhu dan lamanya reaksi siklisasi (Alfa, 2000).

Sifat produk dari karet siklo sangat tergantung kepada teknologi siklisasi dan katalis

asam yang digunakan. Karet siklo yang baik adalah mudah larut dalam pelarut karet.

Selain itu, karet siklo memiliki beberapa sifat diantaranya ringan, kaku, tahan terhadap

daya gesek, mempunyai daya rekat yang baik terhadap logam, kayu, karet, kulit dan

tekstil, mempunyai sifat adhesi yang baik, bersifat non polar dan merupakan polimer

non kristalin yang rantai-rantai molekulnya telah dikeraskan oleh formasi cincin

(Goonetilleke, 1993). Kegunaan karet siklo yaitu sebagai resin penguat untuk karet

dan sebagai binder pada industri cat. Karet siklo juga dapat digunakan sebagai pengisi

sekaligus penguat pada barang jadi karet seperti dalam pembuatan sol sepatu dengan

tingkat kekerasan tertentu (Coomarasamy, 1981).

C. Dalam hal ini, karet siklo

adalah hasil modifikasi secara kimia yang digolongkan kedalam modifikasi tipe I

karena struktur molekulnya mengalami perubahan dari keadaan rantai lurus menjadi

rantai siklis tanpa masuknya senyawa baru (Alfa, 2000).

Menurut Veersen (1951), mekanisme reaksi siklikasi karet alam berhubungan

dengan protonisasi ikatan rangkap secara acak. Pada tahap pertama akan terbentuk ion

karbonium dikarenakan adanya donor proton yaitu asam sulfat atau katalis yang

bersifat asam lainnya. Pada tahap kedua, ion karbonium yang tidak stabil tersebut akan

tersiklikasi membentuk struktur monosiklik atau polisiklik. Pada karet siklo dengan

struktur monosiklik masih tersisa ikatan rangkap sebanyak 50 persen dari jumlah awal


ikatan rangkap dalam karet alam, sedangkan pada struktur polisiklik masih tersisa

sekitar 25 persen ikatan rangkap. Perubahan struktur karet pada saat reaksi siklikasi

dapat dilihat pada gambar berikut.

Karet Alam (SIR-20) Karet Siklo (CNR)

Gambar 2.3 Struktur dan fisik karet alam dan CNR

Siklisasi karet padat merupakan metode pembuatan karet alam siklik yang pertama

kali dikenal yaitu sejak tahun 1925, diikuti siklisasi pada larutan karet dan terakhir

pada tahun 1947 mulai dikembangkan metode siklisasi lateks pekat.

C C

HCH3

CH2 CH2 CH2n

CH3CH2

CH3

CH3CH3

CH3 CH2

Karet Alam

P2O5

Fenol

Cyclic Natural Rubber


Skema 2-1: Mekanisme Reaksi Siklisasi Karet Alam menjadi CNR

Rujukan yang membahas metode siklisasi lateks masih sedikit bila dibandingkan

dengan dua metode siklisasi lainnya (Alfa, 2003). Pada prinsipnya, baik proses

siklisasi lateks maupun larutan karet, akan terjadi perubahan struktur molekul karet

alam dari rantai poliisopren yang lurus menjadi rantai siklik, yang diikuti dengan

berkurangnya ikatan rangkap pada fraksi monomer isopren. Pada akhir siklisasi masih

terdapat sejumlah ikatan rangkap yang jumlahnya tergantung pada derajat siklisasi

produk. Pencapaian derajat siklisasi produk tersebut dipengaruhi oleh metode siklisasi

CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

CH3 H CH3 H CH3 H CH3 HH CH3 H CH3 H CH3

P O P O

O O

O

CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

CH3 H CH3 H CH3 H CH3 HH CH3 H CH3 H CH3

P O P O

O O

O

CH3

CH3

CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

H CH3 H CH3 H CH3 HCH3

H

P

O

P

O

O

O

O

CH2

CH2

CH2 CH3H

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

C

P

O

P

O

O

OOH CH2

+

_

_

+

_

+

+

_


atau jenis bahan baku dan jenis katalis yang digunakan(Alfa dan Syamsu, 2004).

Dengan mekanisme reaksi sebagai berikut:

2.4.3. Degradasi Polimer dan Pemutusan Rantai (Chain Scisson)

Pemutusan rantai adalah suatu proses pemutusan ikatan C-C dengan adanya oksigen

sehingga oksigen tersebut berikatan atau menangkap radikal bebas yang dihasilkan

(Wulandari, 2011). Menurut Tribawati (2009) Degradasi polimer dapat terjadi secara

mekanis, termal, kimiawi, fotokimia, dan biodegradasi. Secara kimiawi degradasi

polimer dapat terjadi dengan bantuan senyawa pemutus rantai molekul polimer.

Degradasi rantai molekul karet bertujuan untuk melunakkan atau menurunkan

viskositas karet, dan untuk memperoleh karet dengan rantai molekul yang lebih

pendek.

Radikal bebas pada molekul isoprena mudah bereaksi dan berikatan dengan oksigen

yang ada dalam lateks dan membentuk molekul yang tidak stabil hingga mengalami

reaksi autooksidasi sampai terjadi pemutusan ikatan (Pristiyanti, 2006).

2.5 Antioksidan

Antioksidan atau antidegradan berdasarkan cara dan mekanisme kerja dapat dibagi

dua kelompok. Pertama, Antioksidan Primer sebagai pemutus rantai (Chain Breaking)

dan kedua Antioksidan Pencegah (Preventif). Secara umum pembagian antioksidan

dalam industri karet sebagai berikut:

1. Kelompok phenilene diamina (PPDs)

2. Kelompok trimethyl diquinoline (TMQs)

3. Kelompok fenolik

4. Kelompok alkilated diphenil amine (DPAs)

5. Kelompok senyawa fospat aromatis

6. Kelompok kondensat keton diphenil amine


2.6. Mekanisme Reaksi Oksidasi Polimer

Reaksi oksidasi polimer dapat menyebabkan terjadinya reaksi lanjutan berupa

pemutusan rantai (chain scission), ikatan silang (crosslinking) atau terbentuknya gugus

fungsional oksigen dan produk degradasi. Tahapan reaksi meliputi reaksi inisiasi,

propagasi, chain transfer, dan terminasi. Pada tahap inisiasi molekul polimer (RH)

bereaksi dengan sumber radikal bebas (O2) membentuk polimer radikal (R∙) dan

polimer radikal peroksi (ROO∙). Radikal polimer terjadi melalui reaksi penarikan

atom hydrogen (H-abstraction).

Setelah terbentuk radikal bebas polimer tersebut akan meneruskan sederetan reaksi

dengan spesies netral dan terbentuk radikal bebas baru. Secara kolektif terbentuknya

reaksi ini disebut tahap propagasi. Rantai karbon terus tumbuh memanjang sampai

terjadi reaksi penghentian rantai (mungkin melalui penggabungan dua radikal). Pada

hakikatnya pembentukan awal beberapa radikal bebas mengakibatkan

perkembangbiakan radikal-radikal bebas baru dalam suatu reaksi rantai radikal. Selain

propagasi terjadi reaksi yang disebut alih rantai (chain transfer) dimana radikal

polimer dapat bereaksi dengan senyawa lain disekitarnya seperti antioksidan atau

pelarut. Proses propagasi akan berlangsung sampai molekul monomer habis bereaksi.

Bila konsentrasi monomer sistem menurun, kemungkinan reaksi antara pusat aktif

dengan monomer menjadi kecil. Sebaliknya pusat aktif akan cenderung bereaksi satu

sama lain dengan spesies lain dalam sistem membentuk molekul polimer yang stabil.

Contoh reaksi radikal pada tahap terminasi reaksi oksidasi degradasi dapat dilihat pada

Skema 2-2 dan Skema2-3 menunjukkan secara singkat bagaimana mekanisme

terjadinya degradasi dan anti degradasi (antioksidan) suatu polimer.

Skema 2-2: Mekanisme Oksidasi Degradasi Polimer

I. Inisiasi

R--H + O2 → R. + HO2

A--H + O

∙ (1)

2 → A∙ + HO2

R∙ + O

∙ (2)

2 → ROO∙ (3)


II. Propagasi:

ROO∙ + RH → R∙ + ROOH (4)

ROOH → RO∙ + OH∙ (5)

ROOH + RH → RO∙ + R∙ + H2O (6)

2 ROOH → RO∙ + ROO∙ + H2O (7)

III. Chain Transfer

ROO∙ + AH ROOH + A∙ (8)

A∙ + RH AH + R∙ (9)

IV. Terminasi

ROO∙ + RO∙ → produk stabil (10)

ROO∙ + 2A∙ → produk stabil (11)

A∙ + ROO ∙

→ produk stabil (12)

Skema 2-3: Mekanisme Degradasi dengan dan tanpa antioksidan


2.7 Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)

Spektroskopi infrared saat ini merupakan metode yang paling luas penggunaannya

untuk mengidentifikasi dan kuantisasi gugus fungsional dalam usaha sintesis polimer

cangkok. (Eddyanto, 2007: Gunasekaran et al., 2002, 2006; Krump et al., 2005;

Nakason et al., 2002, 2006). Alat FTIR dapat dilihat pada Gambar 2.4 dibawah ini

Gambar 2.4 Gambar FITR

Pada dasarnya Spektrofotometer FTIR (Fourier Trasform Infra Red) adalah

sama dengan Spektrofotometer IR dispersi, yang membedakannya adalah

pengembangan pada sistim optiknya sebelum berkas sinar infra merah melewati

contoh. Dasar pemikiran dari Spektrofotometer FTIR adalah dari persamaan

gelombang yang dirumuskan oleh Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830) seorang

ahli matematika dari Perancis. Fourier mengemukakan deret persamaan gelombang

elektronik sebagai :

f(t) = a0 + a1 cos w0t + a2 cos 2w0t + … + b1 cos w0t + b2 cos 2w0

dimana :

t

- a dan b merupakan suatu tetapan

- t adalah waktu

- ω adalah frekwensi sudut (radian per detik)

( ω = 2 Π f dan f adalah frekwensi dalam Hertz)

Atom-atom dalam suatu molekul tidak diam melainkan bervibrasi. Bila radiasi

infra merah yang kisaran energinya sesuai dengan frekuensi vibrasi rentangan

(stretching) dan vibrasi bengkokan (bending) dari ikatan kovalen dalam kebanyakan


http://en.wikipedia.org/wiki/Joseph_Fourier�

molekul dilewatkan dalam suatu cuplikan, maka molektul-molekul akan menyerap

energi tersebut dan terjadi transisi diantara tingkat energi vibrasi dasar dan tingkat

vibrasi tereksitasi (Hendayana, dkk., 1994). Namun demikian tidak semua ikatan

dalam molekul dapat menyerap energi infra merah meskipun mempunyai frekuensi

radiasi sesuai dengan gerakan ikatan. Hanya ikatan yang mempunyai momen dipol

dapat menyerap radiasi infra merah (Sastrohamidjojo, 1992). Umumnya daerah radiasi

infra merah (IR) terbagi dalam daerah IR dekat (14290-4000 cm-1), IR jauh (700-200

cm-1) dan IR tengah (4000-666 cm-1

Ragam vibrasi ada 2 macam yaitu Vibrasi regangan ada dua macam, yaitu:

).

1. Regangan Simetri, unit struktur bergerak bersamaan dan searah dalam satu bidang

datar.

2. Regangan Asimetri, unit struktur bergerak bersamaan dan tidak searah tetapi masih

dalam satu bidang datar.

Vibrasi lentur/ bengkokan ini terbagi menjadi empat jenis, yaitu :

1. Vibrasi Goyangan (Rocking), unit struktur bergerak mengayun asimetri tetapi

masih dalam bidang datar.

2. Vibrasi Guntingan (Scissoring), unit struktur bergerak mengayun simetri dan

masih dalam bidang datar.

3. Vibrasi Kibasan (Wagging), unit struktur bergerak mengibas keluar dari bidang

datar.

4. Vibrasi Pelintiran (Twisting), unit struktur berputar mengelilingi ikatan yang

menghubungkan dengan molekul induk dan berada di dalam bidang datar.


BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Polimer, Laboratorium Terpadu

FMIPA Universitas Sumatera Utara, dan Laboratorium Sentra Teknologi Polimer

Serpong, dilaksanakan bulan Februari 2013 sampai dengan Februari 2014.

3.2. Alat dan Bahan

3.2.1. Alat

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini di uraikan pada tabel 3.1 dibawah ini:

Nama Alat Ukuran Produk/Merek

Neraca Analitis Mettler Toledo Internal Mixer Torque Rheometer System

Botol Aquadest Alat-alat Gelas Pyrex Alat reflux Granulator Oven Memmert Alat Pemanas PMC Oil Bath Kondensor Kertas Saring Wathman Alat Press Daniel Press Lempeng baja-teflon Alat FTIR Perkin Elmer PC/ Software Nicolet 5DXC-FTIR Melt Flow Indexter Devenvort Alat Analisa Termal Stopwatch


3.2.2. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini diuraikan pada table 3.2 di bawah

ini :

Nama dan Struktur/

Gambar

Sifat Kimia Dan Fisik Produk Dari

Polipropilena MFI Moplen HP500N

Resipren-35 PT. IKN

Montmorilonit D67G

A.Merk

Benzoil peroksida

Massa molar = 242.23 g/mol Titik leleh = 100-105 °C Titik didih = >380 °C

A.Merk

BHT

Massa molar = 220,35 g/mol Titik leleh = 70-73 °C Boilling poin = 265 °C

A.Merk

Wingstay

Karet Siklo

Warna = Kecoklatan Kelarutan = larut dalam pelarut karet

PTPN III

NH NH2

4-Amino diphenil amin (ADPA)


NCO

NCOCH3

TDI


3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Persiapan polipropilena-montmorilonit nanokomposit

Nanokomposit polipropilen-montmorilonit merupakan blending bahan penyusunnya

yang terdiri dari polimer polipropilena, Moplen HP500N, montmorilonite komersial

D67G, kompatibiliser komersial, polipropilena-cangkok-MA atau PB3200, dan variasi

jenis antioksidan (Irganox Acid, Irganox Alkohol, Piperidinol, dan campuran Irganox-

101/Irganox168 1/1), komposisi dan kondisi proses preparasi nanokomposit dapat

dilihat dalam Tabel 3.3

Tabel 3.1 Komposisi dan kondisi sampel PP/MMT/PP-c-MA/AO

Komposisi Kondisi PP proses 180oC/10mnt/65 rpm

PP + D67G 180oC/10mnt/65 rpm

PP+Irg.A 180oC/10mnt/65 rpm

PP+Irg.Alc 180oC/10mnt/65 rpm

PP+Pip.OH 180oC/10mnt/65 rpm

PP+B225 180oC/10mnt/65 rpm

PP+D67G+PB+Irg.A 180oC/10mnt/65 rpm

PP+D67G+PB+Irg.Alc 180oC/10mnt/65 rpm

PP+D67G+PB+Pip.OH 180oC/10mnt/65 rpm

PP+D67G+PB+B225 180oC/10mnt/65 rpm

Proses pengolahan nanokomposit PP/MMT dilakukan dalam internal mixer

(torque rheometer) yang memiliki sepasang pisau blade berputar berlawanan arah

dengan kecepatan putar 0-250 rpm dalam suatu chamber dengan pengaturan

temperature sampai 300oC. Pada penelitian ini, PP murni (100 phr, 40 gr) dimasukkan

dalam chamber selama 2 menit untuk proses pelelehan sebelum ditambahkan dengan

komponen montmorilonit komersial D67G (5 phr), dan PP-g-MA PB3200 (2,5 phr)

dan antioksidan (0,6 phr), diproses pada temperatur 180oC dengan waktu 10 menit,

kecepatan diatur pada kecepatan 65 rpm. Setelah proses selesai, produk nanokomposit


PP/MMT yang dihasilkan didinginkan, dihaluskan dengan granulator untuk

karakterisasi produk. Untuk lebih jelasnya prosedur kerja dari penelitian ini dapat

dilihat pada Bagan 3.1.

3.3.2. Uji degradasi terhadap Nanokomposit Polipropilen-Montmorillonit Uji degradasi dilakukan dengan melakukan pemanasan pada film lapisan tipis dalam

oven Wallace pada temperature 125o

C yang diukur setiap 24 jam dengan fourier

transform infrared (FTIR) Perkin elmer dan software Nicolet 5DXC-FTIR

spectrometer pada range 4000-400 cm-1sebanyak 64 kali pemindaian dengan resolusi

4 cm-1. Semi kuantitatif luas absorbansi diukur dengan software tersebut terutama

pada peak karbonil 1700cm-1 dan dibandingkan dengan luas absorbansi peak

pembanding (reference peak) pada 840 cm-1.

3.3.3. Preparasi Film Lapisan Tipis PP dan PP/MMT Untuk Analisis FTIR

Film tipis dengan ketebalan 100-200 µm pada sampel PP atau nanokomposit

PP/MMT dibuat menggunakan alat tekan kompresor komponding Daniel Press yang

dilengkapi pemanas listrik dan pendingin model sirkulasi air. Kurang lebih 0,2 gram

sampel ditempatkan pada permukaan lempeng baja yang dilapisi lembaran Teflon

(PTFE). Setelah dilakukan preheating pada 180oC selama 2 menit dan tekanan 60

kg/cm2, dilanjutkan proses pendinginan sampai temperature kamar sebelum

dikeluarkan dari lempeng baja dan diperoleh film lapisan tipis PP atau nanokomposite

PP/MMT.

3.3.4. Analisis Laju Alir Leleh (Melt Flow Index, MFI)

Laju alir leleh suatu polimer adalah ukuran viskositas leleh suatu polimer yang sangat

dipengaruhi oleh sifat fisika dan struktur molekul, mengindikasikan perubahan

distribusi berat molekul suatu polimer (polidispersi) pada kondisi pengukuran. Metode

pengukuran MFI mengukur kecepatan suatu lelehan polimer melewati lubang kecil

(die) berdiameter 1 mm dan diberi beban 2,16 kg. Pengukuran MFI PP dan PP/MMT

menggunakan alat MFI Devenvort Melt Flow Indexer pada temperature constant


230oC sesuai dengan ASTM D-1238. 3 gram granular dimasukkan dalam kolom barel

MFI, dibiarkan selama 1 menit. Setelah dibebani 2,16 kg lelehan polimer akan

melewati die dan dipotong sampel lewat tersebut setiap 1 menit dan ditimbang.

Besaran MFI dan % perubahan MFI dihitung menggunakan persamaan berikut:

MFIs (g/10min) = (Pers.2.1)

% MFI change = x 100 (Pers.

2.2)

Dimana,

m : berat rata-rata yang keluar dari die, ekstrudat g t : waktu ektrusi, min

10 : 10 menit

MFIs

MFI

: Melt Flow index polimer yang sdh diproses.

v

: Melt Flow index polimer yg tdk diproses (virgin)

3.3.5. Modifikasi Antioksidan Amina Aromatis:

Modifikasi antioksidan amino diphenil amin (ADPA) suatu amina aromatis dilakukan

dengan cara erefluks ADPA dengan metina diisosianat (TDI) atau dengan glicidil

metacrilat dalam media pelarut xylene.

10 . m t

MFIs - MFIv MFIv


3.4. Prosedur Kerja

A. Proses Preparasi Nanokomposit PP/MMT/PP-g-MA/Antioksidan

t = 0 menit

t = 2 menit

t = 10 menit

PengukuranMFI

Diproses Dlm Internal Mixer ◘ 2 menit ◘ mixer tertutup ◘ Lingkungan gas Nitrogen ◘ Temp.180oC ◘ Kecepatan rotor 65 rpm

Dituang dlm wadah Internal Mixer

Pembuatan Film Lapisan tipis

Polipropilena (PP) ◘ 100 phr (40 gram)

Ram dibuka, masukkan MMT/PP-g-MA/ AO Proses dilanjutkan

◘ 8 menit ◘ mixer ditutup kembali ◘ Lingkungan gas Nitrogen ◘ Temp.180oC ◘ Kecepatan Rotor 65 rpm

Proses diakhiri setelah diproses 10 menit

Produk nanokomposit Dikeluarkan dari chamber TR

Dinginkan dalam lingkungan gas nitrogen

Produk dihaluskan dgn granulator

Analisa FTIR

Expose dlm oven 1250C (0 – 600 jam)

Pengukuran MFI

INDEX CARBONIL (A1700 cm-1/A2725cm-1)

Produk nanokomposit PP/MMT/PP-g-MA/AO

(granular)

Masukkan: ◘ MMT 2,5 phr ◘ PP-g-MA (2,5 phr) ◘ Antioksidan (0,6 phr)


B. Preparasi Sintesis Antioksidan TDI-ADPA

Filtrasi

Toluene 100ml

Endapan putih

FTIR

Produk murni

3 kali Dicuci dengan toluena

Produk Modifikasi

ADPA (31,7 g)

TDI 15 g

Proses 3 jam pada temp 100oC

Produk endapan putih

filtrat

100 ml Toluena


C. Preparasi Sintesa Antioksidan GMA-ADPA

Filtrasi

Endapan putih

FTIR

Produk murni

3 kali Dicuci dengan toluena

Produk Modifikasi

diphenilamine (31,7 g)

HCl 0,5 g

Proses 12 jam pada temp 25oC

Produk endapan putih

filtrat

200 ml THF

GMA 15 g


BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Spektra Infrared film Polipropilena

Gambar 4.1 menunjukkan spektra infra FTIR untuk polimer polipropilen, terlihat

adanya puncak pada panjang gelombang disekitar 2700-2900-800 dan 1400 yang

mengindikasikan adanya ikatan CH3 dan CH2

pada zat tersebut.

Gambar 4.1 Spektra Infrared film Polipropilena sebelum diekspose dalam panas oven

841.0

897

3.33

998.0

6

1167

.50

1304

.7913

59.53

1376

.8014

56.78

2723

.1028

39.94

2869

.332879

.3429

06.89

2945

.08

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

Abso

rban

ce

1000 2000 3000 Wavenumbers (cm-1)

459.0

9

809.2

384

1.70

903.2

498

6.41

1045

.09

1165

.73

1297

.4313

71.6314

55.20

1718

.98

2723

.61

2960

.87

3197

.573424

.22

0.120

0.130

0.140

0.150

0.160

0.170

0.180

0.190

0.200

0.210

0.220

0.230

0.240

0.250

0.260

0.270

Abso

rban

ce

1000 2000 3000 4000 Wavenumbers (cm-1)


Gambar 4.2 Spektra Infrared film Polipropilena teroksidasi setelah diekspose dalam panas oven selama 125 jam

Jika dibandingkan spektra infra red film polipropilena sebelum dan sesudah

dalam panas oven selama 125 jam terlihat munculnya puncak yang sangat kuat pada

panjang gelombang 3424 dan 1700. Kemunculan puncak mengindikasikan

terbentuknya gugus hidroperoksida dan guugus karbonil sebagaimana ditampilkan

pada tabel 4.1.

Tabel 4.1. Perbandingan puncak serapan infrared, perubahan puncak serapan film

propilena sebelum dan sesudah diekspos.

PP

Gambar 4.1 Gambar 4.2 Kuat puncak

Jenis penyerapan

- 3424 kuat υ(O-H) hidroperoksida 2967 2967 Sangat

kuat υ(CH3)

2836 2836 Sangat kuat

υ(CH2)

2720 2720 lemah υ(C-CH3 ) 1700 kuat υ(C=O) ggs karbonil

1459 1459 kuat δ(CH3)asym., δ(CH2) 1376 1376 kuat δ(CH3)sym., ω(CH2),

δ(CH), υ(C-C)b 1359 1359 sedang υ(CH3)sym, δ(CH) 1325 1325 Lemah δ(CH), τ(CH2) 1304 1304 Lemah ω(CH2), τ(CH2) 1255 1255 lemah δ(CH), τ(CH2), ρ(CH2) 1167 1167 sedang υ(C-C)b, ρ(CH3), δ(CH) 1105 1105 Sangat

lemah υ(C-C)b, ρ(CH3), ω(CH2), τ(CH), δ(CH)

1045 1045 Sangat lemah

υ(C-CH3), υ(C-C)b, δ(CH)

997 997 Sedang ρ(CH3), δ(CH), ω(CH2) 971 971 sedang ρ(CH3), υ(C-C)b 940 940 Sangat

lemah ρ(CH3), υ(C-C)b

899 899 Lemah ρ(CH3), ρ(CH2), δ(C-H), δ(CH3)sym., ω(CH2)

841 841 sedang ρ(CH2), υ(C-C)b, υ(C-CH3)b , ρ(CH3)

809 809 lemah ρ(CH2), υ(C-C)b, υ(C-


CH3)b 966 966 lemah υ(C-C)

Singkatan: b = backbone δ = bending, υ = stretching, ρ = rocking, τ = twisting, ϖ = wagging

Pengolahan data dengan software Nicolet 5DXC-FTIR akan menampilkan hasil

seperti pada gambar 4.3. Terlihat perbandingan puncak serapan yang muncul akibat

diekspose dengan panas (teroksidasi). Luas puncak adalah bagian yang di arsir.

Perbandingan luas puncak serapan memberikan gambaran kuantitatif kandungan

gugus fungsi yang terkandung pada sampel yang diperiksa. Sangat terlihat bahwa

pembentukan puncak dan luas areanya sangat signifikan bila dibandingkan dengan

puncak dari gugus fungsi lainnya.

Gambar 4.3 Print Screen Spektrum pada soft ware Nicolet 5DXC-FTIR .

Perbandingan puncak serapan yang muncul akibat diekspose dengan panas (teroksidasi).

Spektrum FTIR sesuai dengan mekanisme degradasi menurut Rivaton (1998)

Menurutnya Degradasi polipropilen dapat terjadi tanpa adanya pengaruh oksigen.


Peningkatan suhu dan radiasi cahaya yang panjangnya lebih besar dari 300 nm akan

menyebabkan degradasi polipropilena. Pada tahap awal proses degradasi akan

menghasilkan senyawaan gugus hidroksil. Pada reaksi selanjutnya akan dihasilkan

senyawaan ester, asam dan lakton. Tahapan mekanisme degradasi polipropilen secara

lebih terinci diterangkan pada gambar 4.4.

-CH2COOH, -CH2COO-CH2

-,

Gambar 4.4. Mekanisme degradasi polipropilena

A. Spektra Infra Red film Blending PP/MMT

Spektra FTIR propilena menunjukkan menunjukkan spektra infra FTIR untuk polimer

polipropilen, terlihat adanya puncak pada panjang gelombang disekitar 2700-2900-

800 dan 1400 cm-1yang mengindikasikan adanya ikatan CH3 dan CH2 pada zat

tersebut.Akan tetapi blending PP/MMT menyebabkan perubahan pada spektra FTIR

Polipropilena. Pada gambar 4.5 terlihat adanya puncak pada 3331 cm-1 pada spektra

blending PP/MMT yang tidak dijumpai pada spektra PP yang diperkirakan dihasilkan

oleh gugus hidroksi yang terdapat pada MMT. Puncak pada 1043 cm-1 diperkirakan


terbentuknya crosslingking ketika pencampuran PP dengan MMT. Akan tetapi

tidakterlihat adanya peningkatan pada gugus karbonil yang mengindikasikan

terjadinya oksidasi terhadap polimer polipropilen. Puncak – puncak yang

menunjukkan ikatan antar C sebagian besar bertumpang tindih dengan spektra

polipropilena. Hal ini menunjukkan bahwa blending PP/MMT tidak menyebabkan

polipropilena berubah gugus fungsinya.

Gambar 4.5 Perbandingan Spektra FTIR film lapisan tipis Polipropilena (biru) dan

blending PP/MMT (merah) sebelum diekspos.

B. Spektra Infra red Film Blending PP/ PP-g-MA

Pada gambar 4.6 terlihat bahwa blending PP/ PP-g-MA menimbulkan puncak pada

1378 cm-1 yang terbentuk dari gugus -HC=CH-

yang terdapat pada senyawa maleat

anhidrida. Tidak nampak adanya vibrasi yang terbentuk pada kisaran panjang

gelombang 1700 cm-1 ( karbonil) dan 3424 nm ( hidroksil).

809.2

3841.0

589

9.60

1043

.88

1167

.2712

55.80

1304

.7213

59.48

1376

.7614

59.56

2723

.01

2839

.6429

17.02

3631

.11

*WO-0h-P500-P1*WO-0h-P500-P

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

Abso

rban

ce

1000 2000 3000 Wavenumbers (cm-1)

809.3

2841.0

689

9.49

973.3

1

998.0

6

1167

.4412

55.84

1304

.6913

59.55

1376

.7914

60.50

2723

.10

2839

.4328

71.99

2934

.50

*WO-0h-P500-PWO-0h-P500-P2

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

Abso

rban

ce

1000 2000 3000 Wavenumbers (cm-1)


Gambar 4.6 Perbandingan Spektra FTIR film lapisan tipis Polipropilena (biru) dan

blending PP/PP-g-MA sebelum diekspos. Hasil penelitian Oromiehie A., Ebadi-Dehaghani H., dan Mirbagheri (2014).

Menunjukkan bahwa spektra FT-IR dari PP-g-MA memberikan puncak serapan yang

signifikan karena adanya pengaruh dari kelompok anhidrida dan Dikuimil peroksida

(DCP) yang digunakan pada blending PP/ PP-g-MA,

C. Spektra Infra Red Film PP/MMT/PP-g-MA

Spektra FTIR yang ditunjukkan pada gambar 4.7 menunjukkan adanya vibrasi pada

1378cm-1 dan 1044 cm-1 yang menunjukkan adanya gugus CH3 asymetris, CH2 dan C-

C yang dihasilkan oleh senyawa PP-g-MA. Tidak nampak adanya vibrasi yang

terbentuk pada kisaran panjang gelombang 1700 cm-1 (karbonil). Pada panjang

gelombang 3131 cm-1

(hidroksil) tampak adanya vibrasi tetapi tidak terlalu

signifikan. Vibrasi ini terbentuk karena adanya gugus hidroksil yang terdapat pada

molekul montmorilont (MMT).

4630

552

0.73

809.2

2841.0

789

9.5797

3.3599

8.92

1044

.24

1167

.3312

55.80

1304

.7313

59.52

1376

.8314

59.10

2723

.10

2840

.302870

.3329

29.67

3631

.98

*WO-0h-P500-PWO-0h-P500-P3

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

Abso

rban

ce

1000 2000 3000 Wavenumbers (cm-1)


Gambar 4.7. Perbandingan Spektra FTIR film lapisan tipis Polipropilena (biru) dan

blending PP/MMT/PP-g-MA sebelum diekspos.

D. Spektra Infra Red film lapisan tipis PP sebelum dan sesudah diekspos

Gambar 4.8 Spektra film lapisan tipis PP sebelum dan sesudah diekspos sampai 125 jam dalam oven 125o

C.

Gambar 4.8 menunjukkan perbedaan spektra film lapisan tipis PP sebelum dan

sesudah diekspos sampai 125 jam dalam oven 125oC. Terlihat bahwa terjadi perluasan

puncak yang sangat signifikan pada 3400 cm-1 dan 1700 cm-1. Pembentukan puncak

tidak menunjukkan peningkatan yang berarti hingga waktu ekspos selama 96 jam.


Penambahan waktu ekspos hingga 125 jam menunjukkan terjadinya pembentukkan

puncak pada 3400 cm-1 dan 1700cm-1

pengaruh mengindikasikan adanya pengaruh

termal. Waktu ekspos maksimal dimana propilena tidak mengalami degradasi

selanjutnya dijadikan perbandingan tingkat kestabilan propilena dengan berbagi

perlakuan, yaitu 96 jam.

E. Spektra Infra Red Film PP/MMT (Tanpa Compatibiliser) Sebelum dan Sesudah Diekspos

Hasil spektra infra red terhadap Film PP/MMT (tanpa compatibiliser) sebelum dan

sesudah diekspos ditunjukkan pada gambar 4.9. Terlihat bahwa ekspos dilakukan

hingga 192 jam dalam oven 125o

Kestabilan Blending PP/MMT, Menurut J. Njugunab , K. Pielichowskia,, J. R.

Banerjeec. 2007 karena terjadinya perubahan struktur dan konsentrasi produk.

Pengaruh menguntungkan darikestablan ini tergantung pada derajat interkalasi /

pengelupasan lapisan tanah liat dan dispersi yang lebih baik dari nanofiller.

C. Terlihat bahwa peningkatan puncak 3400 dan

1700 terjadi pada waktu ekspos 192 jam, berarti pada waktu ekspos 168 jam dianggap

waktu terlama film PP/MMT dapat mempertahankan kestabilannya. Jika waktu

ekspos PP dipakai sebagai patokan kestabilan terendah maka kestabilan film PP/MMT

memiliki faktor stabilitas : 168 jam / 96 jam = 1.75. Artinya blendling PP/MMT

meningkatkan kestabilan polimer polipropilen hingga 1,75.


Gambar 4.9 Spektra film lapisan tipis blend PP/MMT (tanpa compatibiliser) sebelum dan sesudah diekspos sampai 192 jam dalam oven 125o

C.

F. Spektra Infra Red Film blending PP/Antioksidan B225

Antioksidan B225 merupakan campuran dari Irganox 1010 dengan Irganox 168.

Kedua zat ini bersifat antioksidan. Penambahan campuran ini ke dalam PP

memberikan pengaruh yang sangat baik pada kestabilan polimer tersebut. Camppuran

ini dapat mempertahankan kestabilan polipropilena hingga waktu ekspos 350 jam.

Jika dibandingkan dengan kestabilaan PP murni maka di peroleh faktor stabilisasi

350 jam/ 96 jam = 3,65. Penambahan campuran antioksidan ini meningkatkan

kestabilan sebanyak 2 kali lipat jika dibandingkan dengan blending PP/MMT tanpa

antioksidan.

Gambar 4.10 Spektra film lapisan tipis blend PP/Antioksidan B225 sebelum dan


sesudah diekspos sampai 396 jam dalam oven 125o

C

Penelitian Astutiningsih, dkk (2009) menunjukkan bahwa nanokomposit

polipropilena dengan montmorillonite yang disintesa dengan cara cascade engineering

menggunakan PP-g-maleik anhidrida sebagai pengkompatibel tidak stabil terhadap

pengaruh termal. Sedangkan Penelitian Muller et. All (2009) menunjukkan bahwa

penggunaan antioksidan hindered fenol dapat meningkatkan kestabilan polipropilena

untuk jangka waktu yang panjang karena antioksidan hindered fenol tetap stabil

selama proses manufaktur dan penyimpanan.

Irganox 1010 dan Irganox 168 adalah antioksidann yang memiliki gugus hindered

fennol. Mekanisme penstabilan senyawa radikal oleh hidered fenol dapat dijelaskan

dengan mekanisme reaksi pada gambar 4.11

Gambar 4.11 Mekanisme penstabilan senyawa radikal oleh hindered fenol

G. Spektra Infra Red Film blending Film PP/MMT/ PB/ AO

463

3452

1.53

809.

2584

0.95

899.

7297

2.849

98.8

31046

.30

1167

.32

1304

.40

1359

.42

1376

.40

1458

.70

1716

.95

2722

.93

2839

.81

2906

.05

3425

3629

W-192h-PP+D67G+PBW-230h-PP+Irg.AW-230h-PP + Irg A + D67G + PBW-168h- PP + PipOH + D67G + PBW-254h-PP + Irg Alc + D67G + PBW-192h- PP + Irg AlcW-398h-PP+B225W-398h-PP+B225+D67G+PBW-192h - PP+D67GW-398h-PP+PBW-302h-PP + B225 + D67G + PBW-125h-PP Proses

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

Abso

rban

ce

1000 2000 3000 Wavenumbers (cm-1)


Gambar 4.12. Spektra film lapisan tipis blend berbagai komposisi PP/MMT/PB/AO setelah diekspos sampai 125-398 jam jam dalam oven 125o

Gambar 4.12 menunjukkan spektra FTIR dari film blending PP/MMT/PB/AO dengan

berbagai variasi lamanya disimpan dalam oven yang suhunya 125

C

o

Irganox 1010, Irganox acid dan Irganox alkohol, piperidinol dan campuran

Irganox 1010/ Irganox 168 (B225) sangat efektif menahan laju degradasi polimer

propilena dan nanokomposit PP/MMT dengan urutan efektifitas seB225 >Pipagai

berikut :.OH > Irganox alkohol > Irganox acid. Dengan kata lain antioksidan yang

paling baik untuk nanokomposit PP/MMT adalah yang memiliki gugus hindered

fenol.

C. Dari gambar

tersebut terlihat bahwa waktu espos 398 jam tidak menunjukkan perubahan spektra.

Jika dihitung faktor stabilisasinya adalah 398 jam/ 96 jam = 4,14. Jika faktor

stabilisasi ini dibandingkan dengan faktor stabilisasi blending PP/antioksidan maka

diperoleh nilai : 4,14/ 3.14 =1,31.

H. Pengaruh Komposisi PP/MMT/PB/AO Terhadap MFI dan Final Torque

Indeks aliran lelehan (Melt Flow Index) adalah ukuran kemudahan aliran lelehan

polimer termoplastik. Halini didefenisikan sebagai massa polimer dalam gram

mengalir dalam sepuluh menit melalui kapiler yang memiliki diameter dan panjang

tertentu setelah diberi tekanan dan suhu yang ditentukan. MFI tidak merupakan

ukuran tidak langsung dari berat molekul. Jika aliran lelehan cepat berarti zat tersebut

memiliki berat molekul rendah dan jika sebaliknya jika aliran lelehan lambat


menunjukkan bahwa bahan tersebut mempunyai berat molekul tinggi. Pada gambar

4.13 campuran antioksidan Irganox 1010 dan Irganox 168 menunjukkan indeks MFI

yang rendah berarti berat molekulnya paling besar yang menggambarkan

kestabilannya.

Gambar 4.13 Melt flow index berbagai komposisi PP/MMT/PB/AO

Final torque adalah kondisi putaran yang paling optimal ketika proses blending

senyawa polimer. Peningkatan final torque memberikan gambaran adanya

pembentukkan ikatan yang berpengaruh pada viscositas dan kekuatan ikatan pada

polimer. Pada gambar 4.14 terlihat Final torque yang paling tinggi adalah pada

campuran PP dengan antioksidan dan campuran Irganox 1010 dengan Irganox 168.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

MFI

(g/1

0mnt

)

Melt Flow Index (MFI)

02468

101214161820

PP Proses

PP+ D67G

PP + PB

PP +D67G

+ PB

PP + Irg A

PP + Irg A + D67G + PB

PP + PipOH

PP + PipOH

+ D67G + PB

PP + Irg Alc

PP + Irg Alc

+ D67G + PB

PP + B225

PP +B225

+ D67G + PB

Fina

l Tor

que

(n/m

2)

Final Torque


Gambar 4.14 Melt flow index berbagai komposisi PP/MMT/PB/AO Gambar 4.14 Final Torque berbagai komposisi PP/MMT/ PB/ AO

I. Waktu Ekspos Berbagai Komposisi Blendding PP/MMT /AO

Waktu ekspos adalah waktu yang dibutuhkan suatu zat atau campuran dapat

mempertahankan kestabilannya. Gambar 4.15 menunjukkan waktu ekspos tertinggi

dari berbagai komposisi PP/MMT dengan berbagai antioksidan. Terlihat bahwa waktu

ekspos terlama adalah 398 jam.

Waktu ekspos terlama ditunjukkan oleh campuran PP dengan dengan

kompatibeliser, campuran PP dengan piperidinol alkohol dan kompatibeliser serta

campuran PP dengan Irganox 1010 dan Irganox 168 .Waktu ekspos campuran

inimencapai 400. Jika dibandingkan dengan waktu ekspos PP murni yaitu 96 jam,

maka diperoleh faktor stabilisasi 4.15.

Gambar 4.15 Waktu ekpose tertinggi untuk terjadinya degradasi

J. Pengaruh Konsentrasi Antioksidan Terhadap Indeks Karbonil

050

100150200250300350400450

PP Proses

PP+D67G PP + PB PP + D67G +

PB

PP + Irg A

PP + Irg A + D67G

+ PB

PP + PipOH

PP + PipOH + D67G +

PB

PP + Irg Alc

PP + Irg Alc +

D67G + PB

PP + B225

PP + B225 + D67G +

PB

Lam

anya

eks

pose

(jam

)

Waktu Expose (jam)


Pada degradasi polimer polipropilen dihasilkan senyawa karbonil yang terlihat sebagai

puncak yang muncul pada panjang gelombang 1700 cm-1

pada spektra FTIR. Luasan

puncak yang terbentuk menggambarkan kuantitas senyawa karbonil yang terbentuk

yang disebut dengan indeks karbonil.

Gambar 4.16 Spektra FTIR sampel PP/MMT/PB/B225 variasi konsentrasi

antioksidan dan indeks karbonil yang dimunculkan setelah ekpose tertinggi untuk terjadinya degradasi

Gambar 4.16 bagian (a) menunjukkan indeks karbonil dari spektra IR pada

gambar gambar 4.16 (b), sedangkan gambar 4.16 (c) menunjukkan grafik konsentrasi

antioksidan dengan indeks karbonil. Dari gambar 4.16 terlihat bahwa indeks karbonil

tidak meningkat pada konsentrasi antioksidan 0,5 dan 1 phr (per hundred=seperseratus

1630

.95

1711

.70

W-350h-PP+D67G+PB+B225 (0.6 phr)W-350h-PP+D67G+PB+B225 (1.2 phr)W-350h-PP+D67G+PB+B225 (1.8 phr)W-350h-PP+D67G+PB+B225 (2.4 phr)W-350h-PP+D67G+PB+B225 (3.0 phr)W-350h-PP+D67G+PB+B225 (3.6 phr)

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

0.26

0.28

0.30

Abso

rba

nce

1600 1800 2000 Wavenumbers (cm-1)

521.

00

809.

3084

0.96

899.

48

973.

15998.

81

1044

.67

1167

.40

1255

.67

1304

.70

1359

.46

1376

.83

1459

.16

1630

.95

1711

.70

W-350h-PP+D67G+PB+B225 (0.6 phr)W-350h-PP+D67G+PB+B225 (1.2 phr)W-350h-PP+D67G+PB+B225 (1.8 phr)W-350h-PP+D67G+PB+B225 (2.4 phr)W-350h-PP+D67G+PB+B225 (3.0 phr)W-350h-PP+D67G+PB+B225 (3.6 phr)

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

3.2

Abso

rba

nce

500 1000 1500 Wavenumbers (cm-1)


bagian). Artinya penggunaan antioksidan dengan konsentrasi yang kecil sudan cukup

untuk mempertahankan kestabilan polimer.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulanbahwa Penambahan

antioksidan Irganox 1010, Irganox Acid, Irganox Alkohol, Piperidinol, dan campuran

Irganox 1010/ Irganox 168 (B225) sangat efektif menahan laju degradasi polimer

polipropilena dan nanokomposit Polipropilena/montmorilonit dengan urutan

efektifitas B225 > Pip.OH > Irganox alkohol > Irganox acid. Antioksidan dengan

gugus hindered fenol memberikan stabilisasi yang lebih efektif.

Konsentrasi antioksidan yang digunakan dalam menahan laju degradasi

nanokomposit PP/MMT sangat efektif karena dengan konsentrasi yang kecil mampu

menahan laju degradsi oksidasi panas.

5.2. Saran

Dalam penelitian ini perlu dilakukan karakterisasi analisa yang berhubungan dengan

produk penggunaan polipropilena dan nanokomposit PP/MMT seperti uji mekanikal

tensile dan morfologi SEM.

Penggunaan antioksidan hasil sintesis TDI-ADPA dan GMA-ADPA masih

perlu dilanjutkan sebagai antioksidan dengat uji efektifitas antioksidan.



DAFTAR PUSTAKA

Alfa, A. A. 2007. Siklisasi karet alam dari lateks berprotein rendah. Laporan Hasil

Penelitian. Balai Penelitian Teknologi Karet, Bogor.

Alfa, A. A. dan Y. Syamsu. 2004. Sifat dan Kegunaan Karet Alam Siklik Dari Larutan Karet dan Dari Lateks. di dalam Prosiding Seminar Nasional VII Kimia Dalam Pembangunan, Hotel Santika Yogyakarta, 25-26 Mei 2004, pp. 540-547.

Al-Malaika, S., and G. Scot, 1983, “In Degradation and Stabilisation of Polyolefins “ App. Sci. Pulp, Ltd. London.

Association of Natural Rubber Producing Countries (ANRPC). 2009. Data Natural Rubber Trends & Statistics. http://www.anrpc.org.cite

BPS. 2011. Statistika Indonesia. Badan Pusat Statitiska, Jakarta.

Brandrup J, Immergut EH and Grulke EA. 1999. Polymer Handbook. Fouth Edition. John

Coomarasamy, A., P. P. Perera dan M. Nadarajah. 1981. Preparation and Uses of Cyclised Rubber Obtained from Papain Coagulated Natural Rubber. Rubber Research Institute, Sri Lanka, 58 : 46 – 57.

Cappoci, G and Hubbard, M, 2005, A Radically New UV Stabilizer for Flexible PVC Roofing Membranes, JOURNAL OF VINYL & ADDITIVE TECHNOLOGY, 11, pp 91–94

Cowd, M. A. 1991. Kimia Polimer. Penerbit ITB, Bandung.

Direktorat Jenderal Industri Agro dan Kimia, Departemen Perindustrian. 2009. ROADMAP Industri Pengolahan Karet dan Barang. 2009. Jakarta.

Eddyanto. 2007. Functionalitation Of Polymers: Reavtive Processing, Struktur and Performance Characteristic, Thesis, Aston University.

Goonetilleke, P., S.M.C.E. Silva, L.P. Whitarana dan I. Denawaka. 1993. Preparation and Characterisation of Soluble Cyclised Rubber from Natural Rubber Latex. Proceedings International Rubber Technology Conference, 429-438.

Gunasekaran, S., R.K. Natarajan., A. Kala. 2007. FTIR spectra and mechanical strength analysis of some selected rubber derivatives, Spectrochimica Acta Part A 68: 323-330.


http://www.anrpc.org.cite/�

Huskic et all (2009), Modificationof Montmorillonite by Cationic Polyester, Applied Clay Science 420-440

Krump, H., P. Alexy., A.S. Luyt. 2005. Preparation of a maleated Fischer-Tropsch paraffin wax and FTIR analysis of Grafted maleic anhydride, Polymer Testing 24: 129-135.

Leblanc (2001) Rubber–filler interactions and rheological properties in filled compounds, Progress in Polymer Science, Volume 27, Issue 4, May 2002, Pages 627–687

Makadia, C.M (2000) Nanocomposites Of Polyropilene by Polymer Melt Coumpound, Master Of Science Thesis, University Of Massachusetts

Mark , JE and Erman. B, The Molecular Basis of Rubberlike Elasticity Science and Technology of Rubber (Third Edition) 2005, Pages 157–182

Mirzataheri, M., 2000. The Cyclization of Natural Rubber, Iran J. Chem. & Chem. Eng.,19: 455

Nakason, C., A. Kaesaman., Z.Samoh., S.Homsin., S. Kiatkomjornwong. 2002.

Rheological properties of maleat natural rubber and natural rubber blends, Polymer Testing 21: 449-445

Nakason, C., S. Saiwaree., S Tatun., A. Kaesaman. 2006. Rheological, thermal and

morphological properties of maleated natural rubber and its reactive blending with poly(methyl methacrylate), Polymer Testing 25: 656-667

Olad, A. 2009. Enhanced corrosion protective coating based on conducting polyaniline/zinc nanocomposite, Journal Of Applied Polymer science, olume 115, Issue 4, 15 February 2010, Pages 2221–2227

Oromiehie A., Ebadi-Dehaghani H., and Mirbagheri S.2014. Chemical Modification of Polypropylene by Maleic nhydride: Melt Grafting, Characterization and Mechanism International Journal of Chemical Engineering and Applications, Vol. 5, No. 2, April 2014

Rakov (2013) Carbon nanotubes in new materials, Russian Chemical Reviews, Volume 82, Number 1

Rao, et.all . 2004 Nanotubes and Nano Wire,John Willey page 192

Ray and Okamoto (2003) Polymer/layered silicate nanocomposites: a review from preparation to processing Prog. Polym. Sci. 28 1539–1641

S. Avirah, R. Joseph Studies on natural rubber-bound diphenylamine antioxidants Polymer Degradation and Stability, Volume 46, Issue 2, Pages 251-257


http://www.sciencedirect.com/science/journal/00796700�

http://www.sciencedirect.com/science/journal/00796700/27/4�

http://www.sciencedirect.com/science/book/9780124647862�



http://iopscience.iop.org/journal/0036-021X�

http://iopscience.iop.org/volume/0036-021X/82�

http://iopscience.iop.org/issue/0036-021X/82/1�

Saunders, K.J. 1988. Organik Polymer Chemistry, Second Edition, Blackie Academic & Professional, Glasgow

Setyamidjaja, D. 1993. Karet. Yogyakarta : Kanisius.

Stern, H.J. 1967. Rubber. Natural and Synthetic, 2nd ed.Maclaren and Sons ltd, London.

Stevens, Malcolm P. 2001. Polymer Chemistry : An Introduction. Oxford University Press, Inc.

Surya Indra, Ir,.2006. Buku Ajar Teknologi Karet. Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Medan.

Synthesis Of Iron Oxide-Montmorillonite Composite and Study Of Its Structural Stability Againts Sulfuric Acid, Indonesian Journal of Chemistry, 2004, 4 (1), 33

Tribawati, R.Y. 2009. Depolimerisasi Lateks Karet Alam Secara Kimia Menggunakan

Senyawa Hidrogen Peroksida - Natrium Nitrit – Asam Askorbat. Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Wulandari, Retno. 2011. Gamma Ray Irradiation on UHMWPE and HDPE to Increase Tibial Tray Mechanical Properties.

IPB (Bogor Agricultural University). Bogor


Documents

STABILISASI OKSIDASI TERMAL PADA NANOKOMPOSIT