DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

Transkripsi

1 MODIFIKASI BAN BEKAS MELALUI METODE EPOKSIDASI DAN GRAFTINGMONOMER METILMETAKRILAT MENGGUNAKAN BENZOIL PEROKSIDA SKRIPSI NOVIA SAFITRI DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2 MODIFIKASI BAN BEKAS MELALUI METODE EPOKSIDASI DAN GRAFTING MONOMER METILMETAKRILAT MENGGUNAKAN BENZOIL PEROKSIDA SKRIPSI Diajukanuntukmelengkapitugasdanmemenuhisyaratmencapaigelar Sarjana Sains NOVIA SAFITRI DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

3 PERSETUJUAN Judul Kategori Nama : Modifikasi Ban Bekas Melalui Metode Epoksidasi dan Grafting Monomer Metilmetakrilat Menggunakan Benzoil Peroksida : Skripsi : Novia Safitri Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi Departemen : Sarjana (S1) Kimia : Kimia Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Disetujui di Medan, Maret 2016 Komisi Pembimbing: Pembimbing 2, Pembimbing 1, Saharman Gea, Ph.D NIP Dr. Marpongahtun, MSc NIP Diketahui / Disetujui Oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan Nst, MS NIP

4 PERNYATAAN MODIFIKASI BAN BEKAS MELALUI METODE EPOKSIDASI DAN GRAFTING MONOMER METILMETAKRILAT MENGGUNAKAN BENZOIL PEROKSIDA SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Maret 2016 NOVIA SAFITRI

5 PENGHARGAAN Bismillahirrahmanirrahiim, Segala puji bagi Allah SWT, yang jikalau seluruh pohon di atas muka bumi ini dijadikan pena dan lautan dijadikan tinta untuk menuliskan ilmu Allah, maka tiada habis ilmu Allah. Atas nikmat Islam, Al-Qur an dan diutusnya Muhammad saw., Rasul yang menjadi rahmat seluruh alam dan juga segala limpahan taufiq, dan inayah-nya yang tiada putus dan henti-hentinya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang insha Allah sebaik mungkin. Ya Rabbi lakal hamdu wa lakasy syukru. Penghargaan yang tinggi kepada orang tua tercinta, Ayahanda Syamsir dan Ibunda Ummu Yatun, terima kasih atas segala kasih sayang, pengorbanan, cinta, dukungan, dan kepercayaan yang tiada terkira kepada penulis. Kepada saudara saudari penulis Nastiti, Mhd. Ilmi, Niar, Masni, Bg Imam, Fitra dan Fitri. semoga kita semua bisa menjadi anak yang soleh solehah yang menjadi amalan zariah untuk kedua orang tua kita. Aamiin. Kepada Pa le Ariyadi dan Bule Itah juga seluruh keluarga, terima kasih untuk segala do a dan dukungannya. Terima kasih penulis sampaikan kepada Ibu Marpongahtun, M.Sc selaku dosen pembimbing I dan Bapak Saharman Gea, Ph. D selaku dosen pembimbing II yang telah membantu dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih juga kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan Nasution, MS dan kepada Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU. Kepada seluruh Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmunya kepada penulis selama pendidikan. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada sahabat saudara seperjuangan stambuk 2011 yang telah memberikan arti kebersamaan selama ini yang tak terlupakan. Rekan-rekan stambuk dan seluruh asisten LIDA FMIPA USU, terima kasih atas persahabatannya. Sungguh bersama kesukaran itu pasti ada kemudahan. Oleh karena itu jika kamu telah selesai dari suatu tugas, kerjakan tugas lain dengan sungguhsungguh & hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu memohon & mengharap. (Q.S. Al-Insyirah : 6-8) Semoga Allah senantiasa mengabulkan doa kita dan membalas segala kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Aamiin Ya Rabbal Alamiin. Wa jazakumullah khaira. Penulis

6 MODIFIKASI BAN BEKAS MELALUI METODE EPOKSIDASI DAN GRAFTING MONOMER METILMETAKRILAT MENGGUNAKAN BENZOIL PEROKSIDA ABSTRAK Modifikasi serbuk ban bekas melalui metode epoksidasi dan grafting metilmetakrilat (MMA) pada ban bekas (BB)yang terepoksidasi dan dengan inisiator Benzoil peroksida telah dilakukan. Epoksidasi dilakukan dengan menambahkan campuran Asam Formiat dan H2O2(30:60) pada suhu 50 o C selama 2 jam, kemudian dilanjutkan dengan proses grafting MMA 1 gdengan inisiator benzoil peroksida pada suhu 110 o C selama 90 menit. Prosesepoksidasi dan grafting dilakukan dengan tekhnik refluks dalam labu leher tiga yang dirangkai dengan kondensor dan oil bath. Analisis spektra FTIR dilakukan untuk menentukan adanya peroses epoksidasi berupa senyawa epoksida pada ban bekas dan grafting MMA pada rantai E-BB. Hasil penelitian menunjukkan bahwa produk E-BBtelah terbentuk dengan ditandai munculnya puncak serapan bilangan gelombang pada daerah 1604,77 cm -1 yang merupakan vibrasi dari C=O (karbonil) dari senyawa epoksida. Hasil grafting MMA pada E-BB telah terbentuk dengan ditandai munculnya puncak serapan pada bilangan gelombang pada daerah 1689,64 cm -1.Serbuk ban bekas terepoksidasi dan ban bekas terepoksidasi grafting MMA dianalisa morfologi permukaan dengan SEM. Berdasarkan analisis morfologi permukaan menunjukkan campuran yang merata dan homogen.penentuan persentase derajat grafting MMA denagn E-BB dilakukan dengan melarutkan dalam toluena panas dan ditambahkan 5 ml Asam trikloroasetat lalu dititrasi dengan KOH 0,5 N dengan penambahan indikator fenolftalein. Kemudian didapat persen derajat graftingdengan perhitungan penetuan persen derajat grafting yang diperoleh dengan nilai sebesar 0,625 %. Kata kunci : Serbuk Ban bekas (BB), Epoksidasi, Grafting, Benzoil peroksida

7 MODIFICATION OF USED WASTE TYRE RUBBER THROUGH EPOXIDATION METHODS AND GRAFTING MONOMERS METHYLMETHACRYLATE USING BENZOYL PEROXIDE ABSTRACT The modification of used powder tyre (UPT) by epoxidation method and garfting of methilmethacrilate (MMA) into the epoxidized UPT by using benzoil peroxide as initiator has been carried out. The epoxidation process was done by adding a mixture of formic acid and H2O2 (30:60) at 50 C for 2 hours, followed by added 1 g MMA for grafting process with the initiator benzoyl peroxide at a temperature of 110 o C for 90 minutes. The epoxidation process and grafting techniques carried out by reflux in a three-neck flask which is coupled with a condenser and oil bath. FTIR spectra analysis performed to determine their process epoxide epoxidation of a compound used tires and MMA grafting on the chain E-UPT. The results showed that the product E-UPT has been formed with the advent marked absorption peak at the wave number 1604,77 cm -1 region which is the vibration of C=O (carbonyl) of the epoxide compound. Then the results of grafting MMA on E-UPT has been formed with the advent marked absorption peak at wave number at 1689,64 cm -1 region. The epoxidised powders used tires and used tires epoxidised MMA grafting surface morphology was analyzed by SEM. Based on the analysis of surface morphology shows a uniform and homogenous mixture. The determination from the percentage of the degree from grafting of MMA with E-BB carried out by dissolving in hot toluene and added 5 ml trichloroacetic acid is then titrated with KOH 0,5 N by the addition of indicators pp. Then obtained by calculating the percent degree grafting obtained percent degree of grafting obtained with a value of 0,625%. Keywords : Used Powder Tyre (UPT ), Epoxidation, Grafting, Benzoil Peroxide.

8 DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Singkatan Daftar Lampiran i ii iii iv v vi ix x xi xii Bab 1. Pendahuluan 1.1. Latar Belakang Perumusan Masalah Pembatasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Lokasi Penelitian Metodologi Penelitian 5 Bab 2. Tinjauan Pustaka 2.1. Ban Karet Vulkanisasi Inisiator 10

9 2.1.3.Bahan Pengaktif Bahan Pemercepat Bahan Penstabil Devulkanisasi Karet Alam dan Karet Ban Bekas Epoksidasi Serbuk Ban Bekas Monomer Benzoil Peroksida Metilmetakrilat 2.8. Proses Grafting Karakterisasi Polimer Fourier Transform Infrared Scanning Electron Microscopy Analisa Derajat Grafting Bab 3. Metode Penelitian 3.1. Alat dan Bahan Alat Bahan Prosedur Kerja Penyiapan Bahan Pembauatan Larutan Pereaksi Pembuatan Larutan KOH Proses Pengekstrakan Ban Bekas Proses Epoksidasi Serbuk Ban Bekas Proses Grafting BB-g-MMA Proses Grafting BB-g-MMA Penentuan Derajat Grafting E-BB-g-MMA

10 Analisa Gugus Fungsi dengan FTIR Analisa Morfologi dengan SEM 3.4. Bagan Penelitian Bagan Preparasi Sampel Bagan Pengekstrakan Ban Bekas Bagan BB-g-MMA Bagan Pemurnian BB-g-MMA Bagan Proses Epoksidasi Serbuk Ban Bekas Bagan E-BB-g-MMA Bagan Pemurnian E-BB-gMMA Bagan Penentuan Derajat Grafting E-BB-g-MMA Bab 4. Hasil dan Pembahasan 4.1. Hasil Pengekstrakan Karet Ban Bekas 4.2. Hasil Proses BB-g-MMA 4.3. Metode Epoksidasi Pembuatan E-BB 4.4. Hasil Proses E-BB-g-MMA 4.5. Analisa Sifat Morfologi dengan SEM 4.6. Penghitungan Persentase Derajat Grafting Bab 5. Daftar Pustaka Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan 5.2. Saran Lampiran 53

11 DAFTAR TABEL Nomor Judul Tabel 2.1 Pembagian daerah radiasi inframerah Alat dan Bahan Daerah absorbansi untuk seluruh uji FT-IR Daerah absorbansi untuk seluruh uji FT-IR Titrasi Blanko Titrasi E-BB-g-MMA

12