BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Polistiren adalah salah satu contoh polimer adisi yang disintesis dari monomer stiren. Pada suhu ruangan, polistirena biasanya bersifat termoplastik padat dan dapat mencair pada suhu yang lebih tinggi sehingga dapat dimolding atau extrusion, kemudian kembali menjadi padat. Polistirena merupakan polimer sintetik yang transparan dengan sifat fisik dan sifat thermal yang baik, dan relatif tahan terhadap degradasi baik oleh mikroorganisme di dalam tanah maupun oleh sinar matahari. Polistirena adalah salah satu bahan termoplastik yang dapat digunakan secara luas disamping poliolefin dan PVC ( Harper.2002). Plastik banyak digunakan oleh masyarakat saat ini untuk berbagai keperluan. Salah satunya adalah penggunaan plastik sebagai bahan kemasan suatu produk. Plastik merupakan suatu polirner sintetik yang berasal dari minyak bumi dan gas alam Pada umumnya plastik memiliki keunggulan yaitu sifatnya yang kuat, tahan lama dan fleksibel. Jenis polimer plastik yang banyak digunakan sebagai bahan kemasan suatu produk adalah polistirena. Polistirena banyak digunakan karena sifat polistirena yang tidak berwarna (transparan), dan ringan. Resipren 35 adalah produk yang dihasilkan oleh PT. Industri Karet Nusantara yang memproduksi resin karet. Perusahaan ini memproduksi resipren 35 sejak tahun 1998. Resipren merupakan produk yang menggunakan bahan baku karet alam yaitu karet SIR 10 (standard Indonesia Rubber 10 %). Proses pembuatan resin adalah proses siklisasi yaitu proses perubahan karet alam menjadi resin. Resiprene adalah produk resin yang dibuat dari karet alam,yang digolongkan kedalam jenis Cyclized Rubber Resin yang memiliki kemampuan daya tahan bahan kimia dan panas serta tahan terhadap karat (Bukit, 2011). Untuk menghilangkan sifat mekanis dari resipren dan polistirena maka ke dalam matriks polimer ditambahkan suatu bahan pengisi yang keduanya diblending. Blending kedua campuran tersebut tidak dapat bercampur secara
homogen disebabkan sifat bahan polimer yang mempunyai komponen kepolaran yang berbeda, sehingga menghasilkan campuran yang tidak kompatibel. Apabila kedua bahan yang dicampurkan akan membentuk suatu sistem non polar yang tidak menimbulkan ikatan kimia antara kedua bahan polimer tersebut. Oleh karena itu diperlukan bahan lain yang berfungsi untuk mengubah sistem campuran polimer yang dapat meningkatkan kompatibilitas campuran, sehingga terbentuk campuran yang kompatibel dan memiliki sifat mekanis yang tinggi (Feldman,1986). Campuran polimer yang dihasilkan dengan metode campuran lelehan (melt mixing) lebih baik dari pada campuran pada larutan. Buruknya interaksi antara bagian-bagian molekul menyebabkan tingginya tegangan antar muka lelehan yang mengakibatkan sulitnya mendispersikan komponen penyusun sebagaimana mestinya selama pencampuran dan rendahnya adhesi antar muka dari komponenkomponen tersebut. Gejala berakibat dininya kegagalan mekanik, dan kerapuhan campuran polimer. Cara untuk mengatasi hal ini disebut kompatibilitas (Mustafa,2010). Penelitian terdahulu yang dilakukan oleh (Daulay, 2001) yaitu tentang peranan Anhidrida maleat terhadap kompatibilitas campuran poliethilena dan karet alam SIR 20 dengan pengisi pulp tandan kosong sawit. Dimana komposisi campuran paling baik (homogen) diperoleh dengan menggunakan PE (42%), KA (28%), PTKS (30%), BPO (2%), dan AM (3%), yang telah menunjukkan kekuatan tarik tinggi (4,38 Kgf/mm 2 ). Mustafa.I, 2010 melakukan penetilian tentang Compatibility And Thermal Stability Poliblend Polyethylene/Natural Rubber SIR-20 With Silica As Additive. Dimana penggunaan poliethilene dengan penabahan karet alam SIR 20 akan meningkatkan kompatibilitas dan penggunaan silika sebagai aditif berfungsi untuk meningkatkan stabilitas thermal dari campuran. Komposit yang optimum didapat pada campuran poliethilene dan karet alam SIR 20 70% : 30%, dimana kekuatan tariknya 0,78 Kgf/mm dan kemulurannya 20,48%. Dan stabilitas thermal dari campuran meningkat dengan penambahan silica sebagai additive dengan menggunakan Differensial Thermal Analysis.
Eddyanto dkk, 2014 mengenai pencangkokan metil metakrilat pada karet alam siklis dengan inisiator dikumil peroksida, dimana diperoleh bahwa grafting metil metakrilat pada karet alam siklis pada suhu 90 0 C dapat menghasilkan produk MMA-g-CNR. Semakin lama reaksi grafting berlangsung maka derajat grafting meningkat. Siregar, 2015 melakukan penelitian mengenai produk pencangkokan anhidrid maleat pada karet alam siklis didalam pencampuran internal, sifat fisik, dan kompatibilitas dengan poliamida. Diperoleh bahwa pencangkokan Anhidrid Maleat pada karet alam siklis dapat menghasilkan produk CNR-g-AM. Semakin tinggi konsentrasi Anhidrid Maleat maka semakin banyak gugus maleat yang tercangkok pada rantai polimer CNR. Produk cangkokan memiliki sifat fisik yang mengalami perubahan yang signifikan, kecuali suhu transisi gelas dimana terjadi kenaikan. Produk pencangkokan memiliki kompatibilitas yang meningkat dengan poliamida. Oleh karena itu peneliti ingin melakukan penelitian mengenai kompalibilitas matriks resipren dengan polistirena dengan penambahan stearin sebagai compatibilizer. Dimana resipren dan polistirena memiliki kepolaran yang berbeda yang menyebabkan kedua komponen tidak kompatibel, sehingga perlu penambahan zat aditif lain yang dapat berfungsi untuk mengubah sistem campuran polimer yang dapat meningkatkan kompatibilitas campuran, sehingga terbentuk campuran yang kompatibel dan memiliki sifat mekanis yang tinggi. Stearin memiliki gugus hidrofilik dan hidrofobik dalam molekul yang sama. Bagian hidrofilik (suka air) merupakan bagian yang sangat polar, sedangkan bagian hidrofobik (benci air) merupakan bagian yang nonpolar. Stearin dapat menurunkan tegangan permukaan dan meningkatkan kestabilan partikel yang terdispersi.
1.2 Perumusan Masalah Yang menjadi permasalahan dalam penelitian ini adalah : 1. Berapa perbandingan campuran resipren dengan polistirena yang paling homogen. 2. Bagaimana pengaruh penambahan stearin sebagai compatibilizer pada campuran resipren dengan polistirena. 3. Bagaimana karakterisasi homogenitas dengan metode SEM, interaksi kimia dengan metode FTIR, dan sifat mekanik dengan metode Uji Tarik dari campuran. 1.3 Pembatasan Masalah Dalam penelitian ini permasalahan yang dibatasi adalah: 1. Bahan elastomer yang digunakan adalah resipren 2. Bahan termoplastik yang digunakan adalah polistirena 3. Variasi perbandingan volume larutan resipren dan polistirena yang digunakan adalah 100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 (phr) 4. Compatibilizer yang digunakan adalah stearin dengan variasi berat 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; dan 1 phr. 1.4 Tujuan Penelitian 1. Untuk mengetahui perbandingan campuran resipren dengan polistirena yang paling homogen. 2. Untuk mengetahui pengaruh stearin sebagai Compatibilizer pada campuran resipren dengan polistirena. 3. Untuk mengetahui karakterisasi homogenitas dengan metode SEM, interaksi kimia dengan metode FTIR, dan sifat mekanik dengan metode Uji Tarik dari campuran resipren dan polistirena dengan penambahan stearin. 1.5 Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi ilmiah bahwa dengan adanya penambahan stearin dalam campuran Resiprene-Polistirena dapat
menghasilkan campuran yang lebih homogeny serta memiliki sifat mekanis yang lebih baik sehingga dapat digunakan dalam berbagai aplikasi terutama dalam bidang industri antara lain dalan industri tinta print. 1.6 Metodologi Percobaan Penelitian ini merupakan penelitian yang dilakukan di laboratorium (experiment laboratory) dengan perlakuan rasio perbandingan resipren - polistirena 100:0 (phr), 90:10 (phr), 80:20 (phr), 70:30 (phr), 60:40 (phr). 1. Tahap I Pada tahap ini Resipren ditimbang sebanyak 80 phr dan dilarutkan dalam pelarut xilena 400 ml kemudian dipanaskan diatas hotplate dan diaduk dengan magnetik stirrer dan polistirena ditimbang sebanyak 20 phr dan dilarutkan dalam pelarut xilen 100 ml, dan dipanaskan diatas hotplate. Dicampurkan larutan resipren dengan larutan polistirena didalam labu leher tiga. Dipanaskan diatas hotplate hingga homogen. Dikeringkan pada suhu kamar. Di potong kecil-kecil. Kemudian diletakkan pada lempengan aluminium berukuran 15x15 cm yang terlebih dahulu dilapisi dengan aluminium foil. Lalu ditekan dengan alat press pada suhu 175 0 C selama 20 menit, kemudian cetakan didinginkan dengan air dingin. Dikeluarkan hasilnya kemudian dilakukan karakterisasi dengan uji tarik. 2. Tahap II Pada tahap ini campuran resipren dan polistirena yang paling optimum ditambahkan dengan stearin dengan variasi 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, dan 1 phr. Campuran yang dihasilkan dikarakterisasi dengan SEM dan FT-IR. Variabel-variabel yang digunakan adalah sebagai berikut: 1. Tahap I Variabel bebas : - Berat resipren : polistirena adalah 100:0, 90:10, 80:20, 70:30, dan 60:40 (phr:phr).
Variable tetap: - Suhu press hidrolik yaitu 175 0 C - Lama waktu pengepresan 20 menit Variabel terikat - Kekuatan tarik dari campuran resipren dengan polistirena 2. Tahap II Varibel bebas : - Variasi massa stearin 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, dan 1 phr. Variabel terikat: - Analisa permukaan dengan SEM, analisa gugus fungsi dengan FT-IR dan analisa arakterisasi sifat mekanik dengan uji tarik. 1.7 Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan di laboratorium Kimia Polimer dan Kimia Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Laboratorium Kimia Organik Universitas Gadjah Mada. Laboratorium penelitian Teknik Kimia.