KARAKTERISASI KOMPOSIT POLIPROPILENA-PPgM SERBUK KULIT PISANG KEPOK DAN KOMPOSITPOLIPROPILENA- DMP- SERBUK KULIT PISANG KEPOK SKRIPSI

Transkripsi

1 KARAKTERISASI KOMPOSIT POLIPROPILENA-PPgM SERBUK KULIT PISANG KEPOK DAN KOMPOSITPOLIPROPILENA- DMP- SERBUK KULIT PISANG KEPOK SKRIPSI IIS BADRIAH NAHAR DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

2 KARAKTERISASI KOMPOSIT POLIPROPILENA-PpgMA-SERBUK KULIT PISANG KEPOK DAN KOMPOSIT POLIPROPILENA- DMP- SERBUK KULIT PISANG KEPOK SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains IIS BADRIAH NAHAR DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

3 PERSETUJUAN Judul :qkarakteristik Komposit Polipropilena, q.pp-g-ma, serbuk kulit pisang kepok dan n nikomposit polipropilena, DMP, serbuk nikulit pisang kepok. Kategori : Skripsi Nama : Iis Badriah Nahar Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : Sarjana( S1) Kimia Departemen : Kimia Fakultas :nmatematika dan Ilmu Pengetahua Alam Universitas Sumatera Utara Komisi Pembimbing : Disetujui di : Medan, November 2014 Pembimbing II Pembimbing I Dr. Darwin Yunus Nst.MS NIP Dr. Yugia Muis, M.Si NIP Diketahui/Disetujui oleh: Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, DR. Rumondang Bulan Nst. M.Si NIP

4 PERNYATAAN KARAKTERISASI KOMPOSIT POLIPROPILENA,PP-g-MA,SERBUK KULIT PISANG KEPOK DAN KOMPOSIT POLIPROPILENA, DMP, SERBUK KULIT PISANG KEPOK SKRIPSI Saya mengakui bahwa sekripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, November 2014 Iis Badriah Nahar

5 PENGHARGAAN Bismillahirrahmanniraahim Alhamdulillah Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas rahmat dan karunianya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi sebaik mungkin. Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih Kepada Ayahanda tersayang M.Thoyib dan ibunda tercinta Siti Rabi ah Adawiyah atas segala do a dan bimbingan, semangat, pengorbanan, dan kasih sayangnya yang telah diberikan kepada penulis sehingga bisa menyelesaikan studi penulis sampai sekarang ini. Serta adik tercinta Entin Mutoharoh yang selalu mendukung penulis dalam suka dan duka. Dr. Yugia Muis, M.Si selaku dosen pembimbing 1 dan Dr.Darwin Yunus Nasution, M.Si selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak memberikan pengarahan, bimbingan, masukan, dan saran hingga terselesaikannya skripsi ini. Dr Rumondang bulan, MS dan Drs, Albert Pasaribu,M.Sc Selaku ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU Serta seluruh staff pegawai Departemen Kimia. Bapak dan ibu dosen yang telah memberikan ilmunya selama masa studi penulis di FMIPA USU. Dan tak lupa penulis menyampaikan penghargaan dan cinta kasih yang terdalam dan tulus kepada Kepala Kepala Laboratorium Kimia Fisika USU, Bang edi yang telah membantu penulis selama penelitian, teman-teman asisten Kimia Fisika dan Kimia Polimer Bang Aidil, Bang Supran, Kak Mira, Kak Deasy, kak Neni, Leny, Diana, Gita, Choliq, Habibi, Uci, Suci dan Uli, teman-teman terdekat penulis Mey Rina, Sumariah, Zulfa, Nirmala, Lia, teman-teman seperjuangan 2010 dan teman-teman kos 2D yang selalu memberikan dukungan dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Kepada saudara dan teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah mnyemangati penulis. Hanya Allah SWT yang dapat membalas kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Penulis berharap Allah SWT memberikan berkah-nya kepada kita semua, amin ya rabbalalamin. Penulis

6 KARAKTERISASI KOMPOSIT POLIPROPILENA-PPgMA-SERBUK KULIT PISANG KEPOK DAN KOMPOSIT POLIPROPILENA-DMP- SERBUK KULIT PISANG KEPOK ABSTRAK Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui sifat mekanik dan sifat fisik dari komposit polipropilena, polipropilena tergrafting maleat anhidrat (PP-g-MA) dengan pengisi serbuk kulit pisang Dan polipropilena, dimetil ftalat (DMP) dan pengisi serbuk kulit pisang dengan variasi berat PP-g-MA dan DMP. Kekuatan tarik diuji berdasarkan ASTM D-638. Variasi berat PP:PP-g-MA:Serbuk kulit pisang yang digunakan 7:1:1, 7:2:1, 7:3:1, 7:4:1, 7:5:1. Hasil kekuatan tarik yang paling tinggi didapatkan dengan perbandingan 7:2:1 yaitu 16,77 Mpa dan nilai kemulurannya 2,26 %. Dari uji kerapatan perbandingan 7:2:1 memiliki kerapatan yang paling tinggi dan daya serap air yang paling rendah yaitu 0,87 gr/cm 3 dan 2,04 % (2 jam), 4,00 % (24 jam), pada analisa morfologi SEM menunjukkan permukaan yang cukup merata, hal ini menunjukkan komposit tercampur homogen. Pada variasi PP:DMP:Serbuk kulit pisang yang digunakan 7:1:1, 7:2:1, 7:3:1, 7:4:1, 7:5:1. Kekuatan tarik yang paling tinggi didapatkan pada variasi 7:5:1 yaitu 15,60 Mpa dengan nilai kemuluran 2,20 % dari hasil uji kerapatan sebesar 0,68 g/cm 3 dan daya serap air sebesar 5,76 % (2 jam), 11,53 % (24 jam), dari analisa morfologi SEM menunjukkan permukaan yang kurang merata, hal ini menunjukkan komposit tidak tercampur homogen.

7 CHARACTERIZATION OF COMPOSITE POLYPROPILENE- PPgMA- KEPOK BANANA PEEL POWDER AND COMPOSITE OF POLYPROPILENE - DMP- KEPOK BANANA PEEL POWDER ABSTRACT The reseach about mechanical and pysical properties of polypropilene, polipropilene grafted maleic anhydride (PP-g-MA) with filler banana peel powder and polipropilene, dimetyl phthalate (DMP), and filler banana peel powder with weigth variation polipropilene grafted maleic anhydric and dimetyl phthalate. Tensile strength tested base on ASTM D-638. The weight variation PP:PP-g- MA:banana peel powder used such as 7:1:1, 7:2:1, 7:3:1, 7:4:1, 7:5:1. The highest tensile strength obtained on ratio 7:2:1 was 16,77 Mpa and strain value 2,26 %. The density test ratio 7:2:1 has the highest and the lowest of water absorption test was 0,87 gr/cm 3 and 2,04 % (2 Hours), 4,00 % (24 hours), the analysis of morphology with SEM shows the composite surface is homogeneous and uniformly mixed. The variation weight of PP:DMP: banana peel powder used such as 7:1:1, 7:2:1, 7:3:1, 7:4:1, 7:5:1, the highest tensile strength obtained on ratio 7:5:1 was 15,60 Mpa and strain value 2,20 %, from density test was 0,68 g/cm 3 and the lowest of water absorption was 5,76 % (2 hours), 11,53 % (24 hours), the morphology analysis with SEM showed uneven surface, it show that the composite is not homogeneous mixed.

8 DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Singkatan Daftar Lampiran ii iii iv v vi vii ix x xi xii Bab 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Perumusan Masalah Pembatasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodologi Penelitian Lokasi Penelitian 7 Bab 2. Tinjauan Pustaka 2.1 Polipropilena Pisang Kepok Kulit Pisang Interaksi Pemlastis dengan Polimer Dimetil ftalat Bahan Pengisi Maleat Anhidrat Benzoil Peroksida Grafting Polipropilena Kompatibilitas Campuran Polimer Karakteristik Campuran Polimer Analisa Sifat Permukaan dengan pengujian SEM Uji Tarik dan Kemuluran Kerapatan Papan Komposit Uji Daya Serap Air Spektroskopi FTIR 22

9 Bab 3. Metode Penelitian 3.1 Alat dan Bahan Alat Bahan Prosedur Penelitian Pembuatan Serbuk Kulit Pisang Proses Grafting MA Kedalam Polipropilena Pembuatan Campuran Polimer dengan pemlastis 25 dan serbuk kulit pisang Proses Pembuatan Komposit PP:PP-g-MA:SKP Bagan Penelitian Proses Preparasi Serbuk Kulit Pisang Proses Pencampuran PP-DMP -SKP Proses Grafting PP dengan Maleat Anhidrat Proses pemurnian PP-g-MA Proses Pencampuran PP/PP-g-MA/SKP 30 Bab 4. Hasil dan Pembahasan Pembuatan PP-g-MA Analisa FT-IR PP-g-MA Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran Komposit 33 PP/PP-g-MA/Serbu Kulit Pisang Uji Tarik dengan Variasi Berat PP-g-MA Uji Tarik dengan Variasi Berat DMP Analisa Sifat Morfologi dengan Uji SEM Analisa Kerapatan dan Daya Serap Air Komposit 40 PP/PP-g-MA/Serbuk Kulit Pisang Kerapatan Kerapatan dengan Variasi MIIIBerat PP-g-MA Kerapatan dengan Variasi DMP Daya Serap Air Daya Serap air dengan Variasi Berat PP-g-MA Daya Serap air dengan Variasi Berat DMP 45 Bab 5. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Saran 48 Daftar Pustaka 49

10 DAFTAR TABEL Nomor Tabel Judul Halaman 2.1 Komposisi Kulit Pisang Data Hasil Pencampuran Bahan Polimer Bilangan Gelombang PP-g-MA setelah pemurnian Bilangan Gelombang PP-DMP 4.4 Hasil Perhitungan Kekuatan Tarik dan Kemuluran 32 PP/PP-g-MA/SKP 4.5 Hasil Perhitungan Kekuatan Tarik dan Kemuluran 37 dengan variasi DMP 4.6 Kerapatan Komposit Variasi Berat PP-g-MA Kerapatan Komposit dengan variasi DMP 4.8 Daya Serap air Dengan waktu Perendaman 2 jam 42 (Variasi Berat PP-g-MA) 4.9 Daya Serap Air Dengan Waktu Perendaman 24 jam 43 (Variasi Berat PP-g-MA) 4.10 Daya Serap air dengan waktu Perendaman 2 jam 43 (Variasi Berat DMP) 4.11 Daya Serap air dengan waktu Perendaman 24 jam 45 (Variasi Berat DMP)

11 DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman 2.1 Struktur Polipropilena Limbah kulit pisang kepok Struktur senyawa Dimetil Ftalat Struktur Maleat Anhidrat Reaksi Grafting Maleat Anhidrat kedalam polipropilena Spesimen uji berdasarkan ASTM D Hasil FT-IR PP-g-MA dan PP-DMP Grafik kekuatan tarik (Mpa) dari komposit PP/PP-g-MA/SKP Grafik kemuluran (%) dari komposit PP/PP-g-MA/SKP Grafik kekuatan tarik (Mpa) Komposit PP/DMP/SKP Grafik kemuluran (%) dari komposit PP/DMP/SKP Foto SEM komposit perbandingan PP:PP-g-MA (7:2:1) 39 perbesaran 500x 4.7 Foto SEM komposit perbandingan PP;DMP:SKP (7:5:1) 39 perbesaran 500x 4.8 Grafik hubungan antara variasi komposisi dengan densitas Grafik hubungan antara variasi DMP dengan densitas Grafik Daya Serap air Pada waktu perendaman 2 jam 43 dan 24 jam Variasi PP-g-MA 4.11 Grafik Daya Serap Air Pada Waktu Perendaman 2 jam 44 dan 24 jam Variasi PP-DMP

12 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Lampiran Judul Halaman 1. Perhitungan Kekuatan Tarik Perhitungan Kemuluran Perhitungan Daya Serap Air Penentuan Drajat Grafting Hasil Spektrum FT-IR PP murni Hasil Spektrum FT-IR MA Hasil Spektrum PP-g-MA Hasil Spektrum FTIR PP-DMP Hasil Analisa Morfologi SEM Gambar Alat dan Bahan Penelitian 59