4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 PENDAHULUAN Pada bagian ini menjelaskan mengenai landasan teori yang akan dijadikan panduan dalam pembuatan compound rubber. 2.2 PROSES VULKANISASI Proses vulkanisasi kompon ini dilakukan menggunakan alat hot press dengan membentuknya serperti lembaran flat. Kompon dibentuk lembaran dan dipotong seperti ukuran cetakan (mold). Mesin hot press diset pada suhu 150 C. Kemudian sampel yang telah berada didalam cetakan di press dengan tekanan 100 kgf/cm² selama 7 menit. Sampel yang telah terbentuk merupakan kompon yang telah mengalami vulkanisasi (karet vulkanisat). Vulkanisasi adalah reaksi rantai molekul tunggal yang saling berikatan silang yang menghasilkan struktur rantai melekul tiga dimensi yang memberikan sifat karakteristik terhadap vulkanisat (Heinisch, 1994). 2.3 SIFAT FISIK BARANG JADI KARET Outsole adalah bagian terbawah dari bagian sepatu yang kontak langsung dengan tanah. Sole ini harus memiliki sifat fisik yang baik seperti tegangan putus, perpanjangan putus, kekerasan, pampatan tetap, abrasi dan ketahanan sobek (Rahmawati, 2009).
5 2.3.1 Tensile strength, elongation at break dan modulus elastic Tensile Strength adalah pengujian terhadap suatu bahan untuk mengetahui sifat-sifat bahan tersebut. Cara melakukan pengujian tersebut dengan melakukan gaya tarik terhadap bahan tersebut dan dari pengujian yang telah dilakukan, dapat dicermati sejauh mana material yang diuji dapat bertambah panjang. Alat eksperimen untuk uji tarik ini harus memiliki cengkeraman yang kuat dan kekakuan yang tinggi. Penyiapan sampel dilakukan dalam dua tahap yaitu pembuatan spesimen uji dan proses uji tarik sebelum melakukan uji tensile. Spesimen dipotong dari setiap titik pada lembaran sampel dan minimal berjumlah 3 spesimen. Gambar 2.1 Gambaran singkat uji tarik Tegangan adalah beban dibagi luas penampang bahan dan dapat dirumuskan sebagai berikut: dimana: F (2.1) A = Tegangan (kg/cm²) F = Gaya tarikan (N) A = Luas penampang (m²) Regangan adalah pertambahan panjang dibagi panjang awal bahan dirumuskan sebagai berikut:
6 dimana: L (2.2) L = Regangan L = Pertambahan panjang (m) L = Panjang mula-mula (m) 2.3.2 Kekuatan Sobek Ketahanan sobek adalah parameter untuk mengetahui ketahanan vulkanisat terhadap robekan atau sobekan. Ketahanan sobek merupakan salah satu faktor penting dalam parameter uji sol sepatu. Katahanan sobek yang tinggi menghasilkan vulkanisat sol sepatu yang semakin baik sehingga waktu pakai produk semakin lama 2.3.3 Kekerasan Uji kekerasan ( hardness) dilakukan untuk mengetahui besarnya kekerasan vulkanisat karet, dilakukan dengan penekanan tertentu. Nilai kekerasan kompon karet semakin besar menunjukkan bahwa kompon karet semakin keras (semakin tidak elastis). Semakin rendah kekerasannya maka semakin elastis material tersebut. Kekerasaan secara umum didefinisikan menurut Callister (1997) sebagai ukuran resistansi bahan terhadap deformasi plastis lokal (misalnya lekukan, notch atau zigzag). Menurut Sommer (2009), nilai kekerasan suatu barang jadi karet dapat menjadi petunjuk tingkat vulkanisasi atau degradasi yang telah dialami oleh karet tersebut. Skala yang digunakan untuk menguji kekerasan pada karet adalah Shore-A. Semakin tinggi nilai durometernya maka semakin keras kompon tersebut. Kompon yang lunak dapat meregangkan lebih mudah dan dapat menutup lebih baik pada permukaan yang kasar. Kompon yang keras akan memberikan ketahanan terhadap abrasi dan ekstrusi yang lebih baik. Ukuran untuk sample slab minimal 60 mm x 60 mm, dengan ketebalan minimal 6 mm. Material yang kurang ketebalandari 6 mm dapat di tumpuk untuk memperoleh
7 ketebalan tersebut. Pengukuran dilakukan sebanyak 5 kali pada area yang berbeda dengan jarak 12 mm dari tepi sample bisa dilihat seperti Gambar 2.1 Gambar 2.2 spesifikasi ukuran sampel uji kekerasan 2.3.4 Spesific Gravity (SG) Pada berat jenit kompon perlu diketahui untuk menghitung kekuatan abrasi kompon yang sudah vulkanisat. Kompon karet di uji menggunakan Densimeter untuk mengetahui berat jenis. Nilai berat jenis dapat dihitung menggunakan rumus: SG wa ( ) w ( a ) w ( w ) dimana w (a) = Berat di udara (g) w (w)= Berat di dalam air (g) (2.3) 2.3.5 Abrasi Ketahanan kikis merupakan kemampuan produk jadi karet untuk menahan abrasi akibat adanya gaya gerak. Semakin kecil nilai ketahanan kikis maka semakin lama pemakaian produk karet. Untuk pengukuran kekuatan abrasi menggunakan test method Nike G09 dengan mesin akron. Mesin di atur sudut pemasangan sampel pada 15º. Sebelum running sampel di grinding untuk membuka pori-pori kemudian sampel harus dibersihakan dari kotoran hasil grinding. Sampel di running dengan beban 6 lb
8 selama 300 putaran, bersihkan sampel dan timbang beratnya (B1). Sampel di running kembali selama 3000 putaran, bersihkan dan timbang beratnya (B2). Untuk perhitungan cc loss sampel dapat dirumuskan: B1 B2 cc loss (2.4) SG dimana B1= Berat setelah 300 putaran (g) B2= berat setelah 3000 putaran (g) SG= Berat jenis (g/cm 3 ) 2.4 KOMPONEN UTAMA COMPOUND RUBBER SOL SEPATU Pada penyusunan formulasi kompon karet yang paling penting menurut (Rodgers, 2004) adalah menentukan jenis atau campuran karet mentah. Kemudian baru ditentukan bahan pengisi, bahan pencepat, aktivator dan sistem vulkanisasi. Barang jadi karet yang akan dibuat. Dalam proses kompon di perlukan beberapa pembuatan polymer dan material pendukung. Berikut adalah penjelasan tiga material polymer yang digunakan untuk pembuatan kompon: 2.4.1 Butadine Rubber (BR 1208) (Poly Butadiene Rubber/BR 1208) dibuat dengan cara polimerisasi emulsi dan larutan, Polimerisasi larutan menghasilkan karet BR yang stereo regular, untuk keperluan pembuatan outsole yang lebih tahan terhadap abrasi jalan raya, lebih lentur dan resilien dibanding karet alam. Polimerisasi emulsi menghasilkan polimer campuran yang acak (Cis dan Trans poli butadiene). Kegunaan utama adalah sebagai bahan untuk pembuat ban, outsole sepatu karena dapat meningkatkan ketahanan abrasi. 2.4.2 Isoprene Rubber 2200 (IR2200) Isoprena merupakan karet yang tidak tahan terhadap minyak dan api, tidak berkutub (nonpolar) tapi sangat tahan terhadap beberapa pelarut polar seperti ester fosfat. Karet
9 yang dapat mengkristal sehingga mempunyai kekuatan gum (vulkanisasi tanpa pengisi penguat) yang tinggi. Kegunaan utama untuk pipa gas, berbagai barang mekanik, tube dalam untuk ban pneumatic, produk karet yang terkena sinar matahari, barang-barang untuk kegunaan suhu tinggi seperti gasket, pipa dan selang radiator, penebalan kabel, produk tahan bahan kimia atau barang-barang yang tahan terhadap bahan kimia seperti pembuatan pipa untuk industri kimia. 2.4.3 Kumho Nitril Buthyl (KNB 40H) Karet sintetis kumho KNB adalah produk dibuat oleh emulsion-polymerizing akrilonitril dan butadiena pada temperatur rendah dan memiliki besar minyak dan ketahanan bahan kimia. Kamho produk yang mudah untuk di proses karena itu akan kegunaan seperti roll berliku properti, pencampuran dispersibility, dan extrudability dan vulkanisasi karakteristik yang tepat. Bisa dijadikan untuk packings memerlukan minyak perlawanan, gasket, menghabisi, gulungan, sepatu, dan komponen elektronik.