SINTESIS KOMPOSIT POLIPROPILENA/SERAT ALAM/GRUP /Sintesis...PDF fileSINTESIS KOMPOSIT POLIPROPILENA/SERAT ALAM/GRUP KAOLIN YANG MEMILIKI KEMAMPUAN HAMBAT BAKAR SERTA SIFAT MEKANIK

  • View
    241

  • Download
    4

Embed Size (px)

Text of SINTESIS KOMPOSIT POLIPROPILENA/SERAT ALAM/GRUP /Sintesis...PDF fileSINTESIS KOMPOSIT...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

SINTESIS KOMPOSIT

POLIPROPILENA/SERAT ALAM/GRUP KAOLIN

YANG MEMILIKI KEMAMPUAN HAMBAT BAKAR SERTA

SIFAT MEKANIK YANG BAIK

Disusun oleh :

ELIEPHEDIA OKIDIMIS

M0306006

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian

persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Kimia

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Februari, 2012

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini dibimbing oleh :

Pembimbing I Pembimbing II

Prof. Dra. Neng Sri Suharty, MSc., PhD Prof. Dr. Kuncoro Dihardjo, S.T, M.T

NIP. 19490816 198103 2001 NIP. 19710103 199702 1001

Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada :

Hari : Rabu

Tanggal : 1 Februari 2012

Anggota Tim Penguji :

1. Dr. rer. nat Fajar Rakhman Wibowo., M.Si 1.

NIP. 19730605 200003 1001

2. I.F . Nurcahyo., M.Si 2. ..

NIP. 19780617 200501 1001

Disahkan oleh :

Ketua Jurusan Kimia FMIPA UNS

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Dr. Eddy Heraldy, MSi

NIP. 19640305 200003 1002

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul Sintesis Komposit

Polipropilena/Serat Alam/Grup Kaolin yang Memiliki Kemampuan Hambat

Bakar serta Sifat Mekanik yang Baik belum pernah diajukan untuk memperoleh

gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga

belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis

diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Surakarta, Februari 2012

Eliephedia Okidimis

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iv

SINTESIS KOMPOSIT POLIPROPILENA/SERAT ALAM/GRUP KAOLINYANG MEMILIKI KEMAMPUAN HAMBAT BAKAR SERTA SIFAT

MEKANIK YANG BAIK

ELIEPHEDIA OKIDIMISJurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Sebelas Maret

ABSTRAKKomposit pada penelitian ini telah disintesis dari matriks limbah

polipropilena (LPP), filler serat tandan kosong kelapa sawit (STKS) dan lempunggrup kaolin yakni kaolin (Kao) dan haloisit (Hal), penyambung silang Divinilbenzene (DVB), serta penggandeng Asam Akrilat (AA) yang digrafting dengan LPPmembentuk LPP-g-AA. Konsentrasi lempung grup kaolin divariasi 10%, 20%, 30%,dan 40% (w/w). Sintesis komposit LPP/DVB/LPP-g-AA/STKS/Kao danLPP/DVB/LPP-g-AA/STKS/Hal dengan ratio LPP/STKS = 8/2 dilakukan secarareaktif menggunakan benzoil peroksida (BPO) dalam pelarut xilena.

Komposisi optimum komposit diperoleh dengan penambahan 20% (w/w)lempung kaolin maupun haloisit. Komposit tersebut memiliki kemampuan hambatbakar dan sifat mekanik yang lebih baik daripada komposit tanpa lempung yangdidasarkan pada uji bakar dan sifat mekanik. Kemampuan hambat bakar meliputitime to ignition (TTI), kecepatan pembakaran, dan persentase heat release (%HR)berdasarkan ASTM D 635. Komposit LPP/DVB/LPP-g-AA/STKS/Kao 20%mengalami peningkatan TTI dan %HR sebesar 171,56% dan 5,01%, serta penurunankecepatan pembakaran 59,55%. Komposit LPP/DVB/LPP-g-AA/STKS/Hal 20%mengalami peningkatan TTI dan %HR sebesar 221,78% dan 5,20%, serta penurunankecepatan pembakaran 63,64%. Pengujian sifat mekanik yang meliputi kekuatantarik, modulus young, energi serap dan kekuatan impak mempergunakan ASTM D638 dan 6110. Komposit LPP/DVB/LPP-g-AA/STKS/Kao 20% mengalamipeningkatan kekuatan tarik, modulus young, energi serap dan kekuatan impakmasing-masing sebesar 13,70%, 23,28%, 43,03%, dan 42,42%. KompositLPP/DVB/LPP-g-AA/STKS/Hal mengalami peningkatan kekuatan tarik, modulusyoung, energi serap dan kekuatan impak masing-masing sebesar 19,42%, 25,93%,53,53%, dan 51,70%.

Spektra FTIR komposit menunjukkan pola spektra dari bahanpenyusunnya. Pada gugus karbonil komposit tersebut mengalami pergeseranbilangan gelombang dari 1728 cm-1 ke 1735 cm-1 yang menandakan terjadinya reaksiesterifikasi antara AA dengan selulosa STKS. Pola XRD komposit pada 2=10-70menunjukkan puncak-puncak kristalografi yang khas dari bahan penyusunnyakecuali puncak kristalografi yang khas dari lempung. Hal ini mengindikasikan bahwalempung dimungkinkan mengalami eksfoliasi dalam matriks polimer.

Kata kunci : limbah polipropilena, serat tandan kosong kelapa sawit, kaolin, haloisit

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

v

SYNTHESIS OF COMPOSITESPOLYPROPYLENE/NATURAL FIBER/KAOLINITE GROUP WHICH HAVE

BETTER FIRE RETARDANCY AND MECHANICAL PROPERTIES

ELIEPHEDIA OKIDIMISDepartment of Chemistry. Mathematic and Science Faculty.

Sebelas Maret University

ABSTRACTComposites in this research have been synthesized from polypropylene

waste (PPw) matrix, empty fruit bunch of oil palm fibers (EFPF) and kaolinite groupclays namely kaolinite (Kao) and halloysite (Hal) as fillers, cross linker divinylbenzene (DVB), as well as the coupling agent acrylic acid (AA) which grafted withPPw forming PPw-g-AA. The kaolinite group clays concentration were varied 10%,20%, 30%, and 40% (w/w). The synthesis of composites PPw/ DVB/PPw-g-AA/EFPF/Kao and PPw/DVB/PPw-g-AA/EFPF/Hal with ratio PPw/ EFPF=8/2 havedone reactively using benzoyl peroxide (BPO) in xylene solvent.

The optimum composition of the composites were obtained by the additionof 20% (w/w) of kaolinite or halloysite clays. Its have fire retardancy andmechanical properties better than to the composites without clay are based on testburn and mechanical properties. Fire retardancy includes time to ignition (TTI),burning rate and and the percentage of heat release (% HR) according to ASTM D635. PPw/DVB/PPw-g-AA/EFPF/Kao 20% composites have increased TTI and%HR of 171.56% and 5.01%, and have decreased burning rate of 59.55%.PPw/DVB/PPw-g-AA/EFPF/Hal 20% composites have increased TTI and %HR of221.78% and 5.20%, and have decreased burning rate of 63.64%. The test ofmechanical properties that includes tensile strength, youngs modulus, absorptionenergy and impact strength according to ASTM D 638 and 6110. PPw/DVB/PPw-g-AA/EFPF/Kao 20% composites have increased tensile strength, youngs modulus,absorption energy and impact strength of 13.70%, 23.28%, 43.03%, dan 42.42%,respectively. PPw/DVB/PPw-g-AA/EFPF/Hal 20% composites have increasedtensile strength, youngs modulus, absorption energy and impact strength of 19.42%,25.93%, 53.53%, and 51.70%, respectively.

The FTIR spectra of composites showed spectra pattern of the constituentmaterials. The carbonyl group of composites were shifted wavenumbers from 1728cm-1 to 1735 cm-1 that shows the occurrence of esterification reaction between AAwith the cellulose of EPPF. The XRD pattern of composites at 2 = 10-70 showscrystallographic peaks a typical of the constituent materials except thecrystallographic peak a typical of clay. This indicates that clay may be exfoliated bypolymer matrix.

Key words : waste polypropylene, empty fruit bunch of oil palm fibers, kaolinite,halloysite

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vi

Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan.

(Q.S Al-insyirah: 5)

Alloh tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannnya...

(Q.S Al-baqarah : 286)

Dan janganlah kamu (merasa) lemah, dan jangan (pula) bersedih hati, sebab

kamu paling tinggi (derajatnya), jika kamu orang beriman.

(Q.S Al-imran : 139)

Keberhasilan adalah kemampuan untuk melewati dan mengatasi dari satu

kegagalan ke kegagalan berikutnya tanpa kehilangan semangat.

(Winston Chuchill)

Raihlah ilmu, dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan sabar. (Umar

bin Khatab)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vii

PERSEMBAHAN

Karya sederhana ini penulis persembahkan

Untuk mama dan bapak di rumah

yang senatiasa memberikan doa serta supportnya

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan nikmat dan

karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi. Sholawat dan

salam senantiasa penulis haturkan kepada Rosulullah SAW sebagai pembimbing

seluruh umat manusia.

Skripsi ini tidak akan selesai tanpa adanya bantuan dari banyak pihak,

karena itu penulis menyampaikan terima kasih kepada :

1. Bpk Dr. Eddy Heraldy, MSi selaku ketua jurusan Kimia FMIPA UNS

2. Ibu Prof. Dra. Neng Sri Suharty, MSc., PhD selaku pembimbing I dan

pembimbing akademik

3. Bapak Prof. Kuncoro Diharjo, S.T., M.T selaku pembimbing II

4. Bapak Dr.Rer.nat. Fajar Rakhman Wibowo, M.Si selaku penguji I

5. Bapak IF Nurcahyo selaku Ketua Lab Dasar Kimia FMIPA UNS serta penguji II

6. Bapak-ibu dosen Jurusan Kimia FMIPA UNS

7. Aprina Suci Mahlani selaku partner skripsi

8. Semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu

Penelitian ini merupakan bagian dari projek penelitian Developing of

Polypropylene/nano-Halloysite or nano-Montmorillonite Composites : Tough, High

Flame Resistance and Enviromental Friendly of Public Transportion atas nama

Prof. Neng Sri Suharty, M.S., Ph.D. Berkaitan dengan hal tersebut maka

penggandaan atau pengambilan segala sesuatu dari penelitian ini harus seijin Prof.

Search related