BAB 4 HASIL DAN DISKUSI

Transkripsi

1 BAB 4 HASIL DAN DISKUSI 4.1 Uji Kekuatan Tabel 4.1 Hasil karakterisasi uji tekan pada epoxy resin Epoxy Resin (gr) Epoxy Hardener (gr) SiO 2 (gr) Suhu ( 0 C) Pemanasan (menit) Kekuatan Tekan (Kg/cm 2 ) 9,13 9, ,5 9,14 9,50 0, ,0 9,18 9,25 0, ,0 9,13 9,18 0, ,0 9,09 9,04 0, ,0 9,04 9,04 0, ,0 9,10 9,10 0, ,5 9,13 9,08 0, ,5 30

2 Tabel 4.2 Hasil karakterisasi uji tekan pada resin Resin (gr) katalis (gr) SiO 2 (gr) Suhu ( 0 C) Waktu Pemanasan (menit) Kekuatan Tekan (Kg/cm 2 17,00 0,23 0, ,02 0,23 0, ,5 17,03 0,23 0, gagal 17,00 0,23 0, Dari hasil pengujian diatas, dapat dilihat kekuatan material yang semakin bertambah sampai titik tertentu, kemudian dia turun. Titik tertinggi yang diperoleh sebesar 1682,5 Kg/cm 2, yaitu pada fraksi SiO 2 sebesar 0,0087. Hasil ini lebih tinggi 24% dibanding polimer yang tanpa perlakuan. Kenaikkan ini, terjadi akibat penambahan nanopartikel SiO 2 pada epoxy resin. Permukaan nanopartikel yang sangat besar 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 bisa dicapai adalah material yang ringan dengan kekuatan tinggi. Semakin banyak jumlah SiO 2 yang dimasukkan, kekuatan dari material nanokomposit juga bertambah. Tapi kenaikkan ini tidak terus-menerus, pada titik tertentu kekuatannya malah berkurang. 31

3 Gambar 4.1 Polimer tanpa perlakuan Gambar 4.2 Polimer dengan penambahan nanopartikel Pada eksperimen yang dilakukan, timbul gelembung-gelembung pada material nanokomposit. Adanya gelembung ini mengurangi kekuatan material tersebut. Gelembung ini timbul akibat percobaan dilakukan di ruangan terbuka sehingga timbul kontak dengan lingkungan. Jumlah polimer yang dipakai untuk setiap material yang dibuat juga tidak tepat sama. Hal ini disebabkan karena keterbatasan pada alat ukur dan peralatan yang digunakan. Pada percobaan tanggal 9 Mei 2007, ditunjukkan bahwa polimer resin kekuatannya lebih kecil dari pada epoxy resin walaupun warnanya bening. Setelah ditambah nanopartikel SiO 2 sebanyak 0,05 gr, kekuatan resin ini awalnya turun kemudian pada saat ditambah nanopartikel SiO 2 sebanyak 0,12 gr kekuatannya naik. Kelainan ini kemungkinan disebabkan masih banyaknya gelembung yang timbul pada material nanokomposit dan pemilihan komposisi bahan, waktu pengocokan, dan suhu yang belum pas. 32

4 Gambar 4.3 Campuran Epoxy-resin dan epoxyhardener dengan 0,02 gr nano partikel SiO 2, timbul banyak gelembung dengan warnya yang keruh Gambar 4.4 Campuran Epoxy-resin dan epoxyhardener dengan 0,05 gr nano partikel SiO 2, gelembung yang dihasilkan sedikit dan warnanya tidak keruh Gambar 4.5 Gambar 4.6 Alat-alat eksperimen Campuran resin dan katalis tanpa nano partikel SiO 2 33

5 4.2 Uji FT-IR Tabel Perbandingan ikatan-ikatan pada bahan yang diuji Epoxy resin tanpa SiO 2 Epoxy resin + Epoxy resin + No. Vibrasi 0,1024 gr SiO2 0,1609 gr SiO2 υ (cm- 1 ) % T υ (cm- 1 ) % T υ (cm- 1 ) % T O-H C-H Tekukan C-H Guntingan dan tekukan C-H C-C C=O Asimetri NO 2 simetri NO 2 C-O , , , , , , , , , , , , , ,2 99, , ,2 98, , ,

6 8. Ikatan SiO ,44 98, ,29 98,48 Pada tabel diatas, dapat dilihat adanya perbedaan antara material nanokomposit yang tanpa perlakuan, dengan material nanokomposit yang ditambah nanopartikel SiO 2. Untuk material yang tanpa perlakuan, terdapat ikatan C-H dengan sifat vibrasinya uluran (stretch), uluran C-C, uluran Asimetri NO 2, dan uluran C-O yang tidak terdapat pada material nanokomposit yang ditambah SiO 2. Sementara pada material yang ditambah SiO 2 terdapat guntingan dan tekukan C-H, dan ikatan SiO 2 yang tidak terdapat pada material tanpa perlakuan. Maka dapat ditarik kesimpulan bahwa penambahan SiO 2 pada polimer mempengaruhi jenis ikatan dan vibrasi yang terjadi. Pada bahan pertama terdapat enam jenis ikatan, yaitu O-H, C-H, C-C, C=O, NO 2 dan C-O. Untuk bahan uji kedua, terdapat 5 jenis ikatan yaitu O-H, C=O, NO 2 dan C-H, serta ikatan baru yaitu SiO 2. Pada bahan uji ketiga, terdapat lima jenis ikatan yaitu O-H, C=O, NO 2, C-H, dan ikatan SiO 2. Penentuan gugus SiO 2 ini ditentukan dari grafik, dimana cirinya yaitu adanya suatu puncak yang tinggi dengan lebar celah yang besar. Adanya absorpsi gugus O-H antara cm -1 menunjukkan adanya alkohol. Absorpsi gugus C-O antara cm -1 yang terdapat pada bahan umumnya berkaitan dengan munculnya puncak O-H dan N-H dan juga berkaitan dengan asam karboksilat, ester, ather, alkohol dan anhidrida. Adanya gugus C-H antara cm -1 disebabkan oleh adanya hydrogen aliphatic. Sementara itu, adanya gugus C-C antara cm -1 berkaitan dengan adanya Alkyne. Adanya gugus NO 2 akibat munculnya senyawa Nitrogen. Terakhir untuk gugus C=O antara cm -1, menunjukkan adanya aldehid, keton, asam karboksilat, ester, amida, anhydride, atau asil halida. 35

7 3.3 Pembuatan material nanokomposit dari sampah kering Pada material nanokomposit dari sampah kering ini, belum dilakukan uji apapun. Sementara hasil-hasil yang diperoleh dari percobaan-percobaan yang dilakukan ditunjukkan oleh gambar berikut. Gambar 4.7 Nanokomposit dari kertas Gambar 4.8 Nanokomposit dari daun Gambar 4.9 Nanokomposit dari kertas dan daun Dari percobaan yang dilakukan, menunjukkan bahwa polimer resin berhasil menyatukan komponen-komponen sampah yang sudah dihancurkan. Sehingga didapat material yang kuat dan ringan. Hal ini membuka peluang untuk mendapatkan material pengganti kayu yang lebih kuat dan ringan. Pada beberapa material timbul retak, retak ini timbul karena resin yang dicampurkan terlalu sedikit, suhu yang digunakan pada pengeringan terlalu tinggi, dan kesalahan pada proses pengempressan. Untuk mengurangi retakan ini, harus dicari komposisi yang pas antara resin dan sampah kering yang sudah dihancurkan. Sampai saat ini, baru ditemukan komposisi bahan yang pas pada daun kering. Sedangkan pada koran bekas belum ditemukan komposisi yang pas. Sementara untuk pengeringan dilakukan secara alami menggunakan sinar matahari. 36