BAB 1 PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Transkripsi

1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Karet alam merupakan produk lateks yang berasal dari pohon Hevea brasiliensis, yang mengandung 93-95% dari cis-1-4-poliisopren dengan ikatan rangkap pada karet alam yang terbiasa dengan reaksi kimia. Modifikasi dari karet alam dengan grafting kopolimerisasi untuk menghasilkan sebuah produk dengan memiliki sifat yang lebih baik dari pada karet alam yang tidak termodifikasi.dengan adanya penambahan karet alam tergrafting kopolimer menunjukkan sifat yang lebih baik, disebabkan oleh akibat adanya tumpah tindih yang terjadi secara alami dari ikatan-ikatan karet alam (Thiraphattaraphun, 2000). Karet alam sering digunakan pada berbagai aplikasi khususnya untuk industri ban karena memiliki sifat elastis yang sangat baik lebih dari karet olahan atau sintesis. Sifat keterbatasan pada karet alam disebabkan oleh ketahanan pada minyak yang rendah dan permebialitas terhadap udara yang tinggi. Proses grafting polimerisasi dengan Maleat Anhidrida atau jenis monomer polar lainnya dapat menyatukan senyawa polar ke dalam ikatan karet alam yang non polar. Hal ini dapat meningkatkan kompabilitas antara karet alam dengan elastomer-elastomer yang bersifat polar dan beberapa plastik teknis yang lain seperti poliamida (Saeleo, 2004). Lempung dan mineral lempung seperti monmorillonit, saponit, hektorit, dan yang lain, sering digunakan sebagai bahan pengisi untuk karet dan plastik, untuk menjaga polimer yang konsumtif dan menurunkan harga produksi. Lempung mineral tersusun dari layer silikat dengan tebal 1 nm dan lateral dimensi nm. Kation internal dan eksternal dapat berubah dengan ion anorganik atau senyawa organik lain, untuk contoh ion alkil ammonium kuartener. Modifikasi organofilik membuat silikat kompatibel dengan polimer. Molekulmolekul yang ditambahkan dapat meningkatkan jarak antara lapisan dalam proses interkalasi atau membubarkan lapisan-lapisan yang terpisah secara acak dalam eksflotasinya (Arroyo, 2003).

2 Fitri (2013) melakukan penelitian mengenai Pembuatan Dan Karakterisasi Nanokomposit Karet Alam/OrganoBentonit Menggunakan CetilTrimetilAmonium Bromida, Polietile Glikol dan Sodium Dodesil Sulfat Sebagai Pemodifikasi Pemukaan, dimana dengan menggunakan pemodifikasi permukaan PEG dalam pembuatan nanokomposit karet alam/organobentonit menghasilkan sifat mekanik, kestabilan termal dan morfologi yang lebih baik jika dibandingkan dengan pemodifikasi CTAB dan SDS. Sembiring (2013) melakukan penelitian mengenai Penyediaan Nanokomposit Karet Alam-g-Glycidyl Methacrylate/Bentonit, dimana bentonit yang digunakan sebagai bahan pengisi dan bahan penguat dapat berfungsi untuk meningkatkan karakteristik mekanik dari nanokomposit karet alam-bentonit. Vijaylakshmi (2009) melakukan penelitian mengenai Pembuatan Nanokomposit Karet Alam/Clay Nanokomposit, dimana dengan menggabungkan karet alam-g-maleat Anhidrida dengan nanopartikel cloisit 30B mengalami peningkatan modulus dan keke rasan nanokomposit karet alam. Dari informasi diatas peneliti tertarik untuk dapat meningkatkan karakteristik mekanik dari nanokomposit karet alam-monmorillonit yang permukaannya telah dimodifikasi dengan surfaktan CTAB. 1.2 Perumusan Masalah Adapun permasalahan yang ditemui pada penelitian ini adalah: 1. Bagaimana proses interkalasi organomonmorillonit dengan adanya surfaktan CTAB sebagai pemodifikasi permukaan 2. Bagaimana proses penggraftingan karet alam SIR 10 dengan menggunakan Maleat Anhidrida sebagai bahan kompatibilitas 3. Bagaimana memanfaatkan monmorillonit termodifikasi surfaktan CTAB untuk pembuatan komposit karet alam Organomonmorillonit 4. Bagaimana karakterisasi monmorillonit termodifikasi surfaktan dan komposit karet alam organomonmorillonit yang terbentuk

3 1.3 Pembatasan Masalah Berdasarkan uraian di atas, maka penelitian ini dibatasi sebagai berikut: 1. Karet alam yang digunakan berupa karet yang berasal dari perkebunan PTPN III Kecamatan Dolok Merawan, Serdang Bedagai, Provinsi Sumatera Utara 2. Monmorillonit yang digunakan merupakan Monmorillonit komersil produksi Sigma Aldirch 3. Modifikasi organomonmorillonit menggunakan surfaktan CTAB 4. Menggunakan zat compatibilitas berupa karet alat tergrafting Maleat Anhidrida 5. Pembuatan komposit dengan cara pencampuran menggunakan internal mixer 1.4 Tujuan Penelitian Berdasarkan masalah diatas maka, tujuan penelitian ini adalah: 1. Untuk mengetahui preparasi komposit karet alam/organomonmorillonit ditinjau dari morfologi permukaan 2. Untuk menentukan sifat mekanik karet alam/organomonmorillonit ditinjau dari kekuatan tarik 1.5 Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan nilai tambah terhadap karet alam dalam menghasilkan komposit yang berkualitas baik serta memberikan sumbangan bagi peningkatan teknologi. 1.6 Metodologi Penelitian Penelitian ini bersifat eksperimental laboratorium, dimana pada penelitian ini dilakukan beberapa tahapan yaitu: - Tahap I Karet alam digiling menggunakan two-roll mill, kemudian diukur viskositasnya dan ditentukan waktu viskositas maksimum

4 - Tahap II Pada tahapan ini variasi surfaktan cetiltrimetilammonium bromida dicampur dengan monmorillonit, dipanaskan dan diaduk dengan menggunakan magnetic stirrer - Tahap III Pada tahapan ini karet alam yang telah dimastikasi digrafting dengan Maleat Anhidrida serta menggunakan benzoil peroksida sebagai inisiator - Tahap IV Karet alam yang telah dimastikasi dicampur dengan karet alam-g-ma, asam stearat, ZnO, MBT, Organomonmorillonit dan sulfur. Kemudian dicetak dengan alat hot press. a. Tahapan karakterisasi komposit karet alam-g- MA/Organomonmorillonit Komposit karet alam Organomonmorillonit dikarakterisasi dengan uji mekanik, uji morfologi dan uji ketahanan termal Variabel yang dilakukan dalam penelitian ini adalah: - Variabel bebas :1. Waktu mastikasi karet alam 0,2,4,6,8 dan 10 menit 2. Konsentrasi CTAB 0,05 mol; 0,10 mol; 0,15 mol dan 0,20 mol - Variabel tetap :1. Karet alam 100 phr, MA 10 phr, BPO 0,5 phr 2. Karet alam yang telah dimastikasi 90 phr, karet alam-g-ma 10 phr, asam stearat 0,5 phr, Zink oksida 6 phr, OrganoMonmorillonit 5 phr, sulphur 3,5 phr - Variabel terikat : Analisa sifat mekanik, analisa gugus fungsi dan analisa sifat morfologi permukaan

5 1.7 Lokasi Penelitian Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Fisika dan Kimia Polimer FMIPA USU, Laboratorium Terpadu USU, Laboratorium Pengujian Mutu Pabrik Gunung Para PTPN III, Laboratorium Penelitian Teknik Kimia USU, Laboratorium Teknik Kimia Politeknik Lhokseumawe.