15 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pembuatan termoplastik elastomer berbasis NR berpotensi untuk meningkatkan sifat-sifat NR. Permasalahan utama blend PP dan NR adalah belum dapat dihasilkan blend yang kompatibel. Hal ini disebabkan oleh fasa NR yang tidak mudah terdistribusi kedalam matrik PP. Diperkirakan bahwa faktor penyebabnya antara lain adalah perbedaan viskositas kedua polimer tersebut yang cukup besar pada suhu leleh PP, dan interaksi molekular antara PP dan NR yang relatif kurang besar. Beberapa peneliti melakukan proses vulkanisasi dinamik untuk meningkatkan interaksi molekul PP dan NR dalam blend (Mangaraj, 2005). Nakason dkk (2006) memvulkanisasi termoplastik berdasarkan pada pencampuran karet alam/polietilena densitas tinggi dengan menggunakan pengkompatibilizer. Diperoleh bahwa termoplastik vulkanisasi dengan menggunakan resin fenolik menunjukkan bahwa kompatibilitas dan kekuatan tarik yang lebih tinggi, perpanjangan putus dan kecenderungan untuk kembali ke keadaan semula lebih lama dari pada menggunakan Sulfur. Dalam penelitian berikutnya Nakason (2008) yang menggunakan dikumil peroksida (DKP) sebagai curative agent untuk memvulkanisasi karet yaitu dengan mencampurkan elastomer karet alam dan karet alam yang diepoksidasi dengan polipropilena menggunakan campuran DKP, sulfur dan phenil-pp sebagai pengkompatibilizer yang menghasilkan termoplastik vulkanisasi dengan harga tegangan-regangan dan perpanjangan putus yang lebih baik.
16 Awang (2007), dalam penelitiannya mengatakan bahwa campuran polipropilena dan abu ban bekas dengan adanya DKP dan N,N-m-phenylene bis maleimide (HVA-2) dapat meningkatkan kuat tarik, adhesi antar muka dan dapat meningkatkan sifat termal dari campuran, hal ini menandakan adanya interaksi kimia antara polipropilena dan abu ban bekas dengan adanya DKP dan HVA-2. Destia (2011) dalam penelitiannya mengatakan bahwa blend antara PP dan Karet Alam SIR 10 dengan menggunakan inisiator dikumil peroksida dan divinil benzena sebagai zat pengikat silang dapat meningkatkan kekuatan tarik dari TPE dibandingkan tanpa divinil benzena. Bahruddin dkk, (2007) dalam penelitianya mengatakan bahwa dengan meningkatnya perbandingan jumlah karet alam/polipropilena dapat menghasilkan distribusi partikel karet alam yang merata dengan ukuran yang kecil. Perbandingan dari banyaknya karet alam/polipropilena dan komposisi zat pengikat silang dapat menigkatkan sifat mekanik dari TPE. Ismail, H. (2001) dalam penelitiannya mengatakan bahwa dengan bertambahnya bahan pengisi yang ditambahkan pada komposit karet alam akan menurunkan kekuatan tarik dan kekuatan sobek dari komposit, hal ini disebabkan karena ketidakmampuan bahan pengisi untuk meningkatkan penyebarannya dalam matrik polimer. Kebisingan merupakan salah satu masalah lingkungan yang patut diperhatikan. Dimana pada tingkat kebisingan tertentu suara yang dihasilkan menimbulkan ketidak-nyamanan dan dapat berdampak terhadap kesehatan fisik maupun psikis. Berkaitan hal tersebut berbagai usaha dilakukan untuk mengurangi suara yang tidak diinginkan. Salah satunya dengan menciptakan material akustik dari komposit berpengisi serat alam, karena serat alam merupakan bahan berpori dan banyak mengandung lignoselulosa (McMullan, 2002). Keuntungan dari serat alam yaitu densitasnya yang rendah, mudah terurai, kekakuan tinggi, dan harganya yang relatif rendah (Uma, 2010).
17 Ersoy, S. (2009), meneliti tentang pemanfaatan limbah serat daun teh sebagai bahan absorpsi suara, dimana panjang dan tebal serat daun teh mempengaruhi daya absorpsi suara. Pada tiga lapisan berbeda panjang serat daun teh dengan tebal 1 cm memiliki daya absorpsi suara yang hampir sama untuk bahan tekstil yang memiliki 6 lapisan tenunan. Sedangkan untuk tebal lapisan dari bahan tekstil yaitu 20 mm yang dicampur dengan limbah daun teh menunjukkan daya absorpsi suara yang baik antara frekuensi 500-3000 Hz. Karlinasari, L. (2011), meneliti tentang sifat penyerapan dan isolasi suara papan wol berkerapatan sedang-tinggi dari beberapa kayu cepat tumbuh, dimana papan wol berkerapatan sedang memiliki nilai koefesien absorpsi suara lebih tinggi dibandingkan dengan papan wol berkerapatan tinggi pada kisaran frekuensi rendah dan frekuensi tinggi. Pada frekuensi sedang, papan partikel wol bersifat merefleksikan suara. Berdasarkan uraian diatas penulis ingin meneliti pengaruh penambahan zat pengkompatibel asam stearat terhadap TPE berpengisi tandan kosong kelapa sawit dengan mengunakan DKP sebagai inisiator dan DVB sebagai agen pengikat silang untuk mendapatkan data kemampuan mekanik melalui uji kuat tarik, analisa morfologi permukaan,analisa termal dan uji koefesien serap bunyi. 1.2 Perumusan Masalah Adapun permasalahan dalam penelitian ini adalah : 1. Apakah asam stearat dapat meningkatkan kompatibilitas antara matrik dan bahan pengisi sehingga dapat meningkatkan sifat mekanik dari termoplastik elastomer. 2. Bagaimana pengaruh tandan kosong kelapa sawit terhadap termoplastik yang dihasilkan sebagai bahan pembuatan peredam suara.
18 1.3 Pembatasan Masalah Dalam penelitian ini permasalahan dibatasi pada : 1. Bahan elastomer yang digunakan adalah karet alam SIR 10. 2. Bahan termoplastik yang digunakan adalah polipropilena. 3. Inisiator yang digunakan adalah dikumil peroksida dengan variasi berat 1 phr, 2 phr dan 3 phr. 4. Zat pengikat silang yang digunakan adalah divinil benzena dengan variasi volume 1 phr, 2 phr dan 3 phr. 5. Zat pendispersi yang digunakan adalah asam stearat dengan variasi berat 2 g, 4 g, 6 g, 8 g, dan 10 g. 6. Karakterisasi meliputi uji kekuatan tarik, analisa permukaan dengan SEM, analisa termal dengan DTA dan uji koefesien serap bunyi. 1.4 Tujuan Penelitian 1. Untuk mengetahui interaksi dan kompatibilitas yang terjadi antara matrik dan bahan pengisi dengan adanya penambahan asam stearat terhadap karakteristik dari TPE. 2. Untuk mengetahui apakah tandan kosong kelapa sawit dapat digunakan sebagai bahan penyerap bunyi pada TPE. 1.5 Manfaat Penelitian 1. Diharapkan Penambahan Asam Stearat dapat menghasilkan termoplastik elastomer yang lebih kompatibel dan kuat dan dapat digunakan dalam berbagai aplikasi. 2. Diharapkan penelitian ini dapat menjadi referensi tambahan dalam pemanfaatan tandan kosong kelapa sawit sebagai salah satu material berpori yang dapat digunakan sebagai bahan pembuatan peredam suara dimana produk yang dihasilkan tidak mudah terbakar dan juga tidak mengganggu kesehatan sehingga lebih aman digunakan.
19 1.6 Metodologi Penelitian Penelitian ini dilakukan di laboratorium dengan perlakuan rasio konsentrasi polipropilena-karet SIR 10-Tandan kosong kelapa sawit 50:50:30 (g/g/g) didalam internal mixer pada suhu 175 o C. 1. Tahap I Pada tahap ini karet SIR 10 dipotong kecil-kecil dan ditimbang sebanyak 50 g. TKKS dihaluskan dan diayak pada ayakan 80 mesh dan ditimbang sebanyak 30 g, polipropilena ditimbang sebanyak 50 g, kemudian asam stearat ditimbang sebanyak 2g, 4g, 6g, 8g, dan 10 g. 2. Tahap II Pada tahap ini adalah tahap pencampuran 50 g polipropilena 50 g karet SIR 10 30 g TKKS dengan variasi penambahan berat dikumil peroksida 1 phr,2 phr, 3 phr dari hasil uji tarik optimum lalu variasi penambahan volume divinil benzena 1 phr, 2 phr, 3 phr dari hasil uji tarik optimum dan variasi penambahan berat asam stearat 2g, 4g, 6g, 8g, 10g dengan menggunakan alat internal mixer pada suhu 175 o C. 3. Tahap III Campuran yang diperoleh diletakkan pada lempeng Aluminium yang memiliki ukuran 15 x 15 cm yang telah dilapisi dengan Aluminium foil. Lalu ditekan dengan alat press pada suhu 175 o C selama 15 menit, kemudian hasil cetakan yang terbentuk berupa spesimen sesuai ASTM D638 pengujian kekuatan tarik, dan ASTM E1050 untuk uji koefesien serap bunyi, analisa permukaan dengan menggunakan SEM dan analisa termal dengan DTA.
20 a. Variabel tetap: 1. Berat Polipropilena 2. Berat karet SIR 10 3. Berat TKKS 4. Suhu alat internal mixer 175 o C 5. Suhu hot press 175 o C 6. Waktu tekan 20 menit b. Variabel bebas: 1. Variasi berat dikumil peroksida 1 phr, 2 phr, dan 3 phr 2. Variasi volume divinil benzena 1 phr, 2 phr, dan 3 phr 3. Variasi berat asam stearat 2g, 4g, 6 g, 8 g, dan 10 g c. Variabel terikat: - Kekuatan tarik, Scanning Electron Microscopy(SEM), Differential Thermal Analysis(DTA), dan koefesien serap bunyi. 1.7 Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan di laboratorium Kimia Polimer dan Kimia Fisika FMIPA, analisa permukaan dengan SEM di laboratorium LIPI Jakarta, penghalusan serat TKKS dilakukan di Disperindag Provinsi Sumatera Utara, Uji kekuatan tarik dilakukan di Laboratorium Impact and Fracture Teknik Mesin USU, uji DTA dilaboratorium Mikroskop Electron PTKI Medan dan uji koefesien serap bunyi dilakukan di Laboratorium Noise and Vibration Teknik Mesin USU.