pengaruh irganok 245 terhadap kristalinitas dan … · beberapa polimer yang mempunyai jenis dan...

Jurnal Sains Materi IndonesiaIndonesian Journal of Materials Science

Vol. 9, No. 3, Juni 2008, hal : 208 - 213

ISSN : 1411-1098

208

Akreditasi LIPI Nomor : 536/D/2007

Tanggal 26 Juni 2007

PENGARUH IRGANOK 245 TERHADAP KRISTALINITASDAN KESTABILAN MEKANIK POLIPADUAN

POLIPROPILEN-NATURAL RUBBER

Mashuri1, Kristiawan Setia H1, Darminto1,Aloma K. K.2 dan Sudirman2

1Jurusan Fisika, FMIPA-ITSKampus ITS Keputih Sukolilo Surabaya, 60111

2Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN)-BATANKawasan Puspiptek, Serpong 15314, Tangerang

ABSTRAK

PENGARUH IRGANOK 245 TERHADAP KRISTALINITAS DAN KESTABILAN MEKANIKPOLIPADUAN POLIPROPILEN-NATURALRUBBER. Telah dilakukan studi pengaruh irganok 245 terhadapkristalinitas dan kestabilan kekuatan tarik polipaduan polipropilen (PP)-Natural Rubber (NR) yang mengalamipenjemuran selama 12 minggu di alam terbuka. Untuk mengamati peran anti oksidan dalam menghambatterjadinya reaksi oksidasi pada polipaduan PP-NR (4:1) digunakan Irganok 245 dengan konsentrasi 4 %vol,6 %vol, 8 %vol dan 10 %vol. Polipaduan dibuat dengan metode blending pada suhu 170 oC dengan rotasi30 rpm selama 10 menit. Hasil penelitian menunjukkan irganok 245 sebagai anti oksidan tidak berpengaruhterhadap tingkat kekompakan (misibilitas) polipaduan PP-NR dan termasuk jenis immiscible blends.Konsentrasi optimal irganok 245 sebagai anti oksidan yang berperan menghambat reaksi oksidasi padapolipaduan PP-NR yang mengalami penjemuran selama 12 minggu di alam terbuka sebesar 8 %vol. PolipaduanPP-NR-irganok 245 8 % mengalami penurunan tensile strength sebesar 6 % dan peningkatan elongation atbreak sebesar 50 % dalam penjemuran selama 8 minggu sedangkan hingga penjemuran 12 minggu terjadipenurunan yang drastis. Kestabilan kekuatan tarik polipaduan PP-NR menjadi lebih baik dengan adanyaIrganok 245 sebesar 8 %vol yang ditandai dengan lambat terbentuknya cacat garis, cacat bidang dan cacat ruangserta penurunan kristalinitas yang hanya 9 % pasca penjemuran selama 12 minggu.

Kata kunci : Polipaduan, Anti oksidan, Irganok 245, Tensile strength, Elongation at break

ABSTRACT

THE INFLUENCE OF IRGANOX 245 ON CRISTALLINITYAND MECHANICS STABILITYOF POLYPROPYLENE-NATURAL RUBBER POLYBLENDS. The influence of irganox 245 on cristallinityand mechanics stability of polyethylene (PP)-Natural Rubber (NR) polyblends exposure by sunlight for12 weeks has been studied. For optimalization of antioxidant function to reduce oxidation in PP-NR (4:1)polyblends irganox 245 with variation concentration of 4%, 6%, 8% and 10 %vol were added. Polyblends wasmade by blending method at 170 oC for 10 minutes with form an 30 rpm. The result showed that irganox 245could not increasing adhesion at the interface between PP-NR, so PP-NR still immiscible blends. The optimalconcentrations of irganox 245 as antioxidant on PP-NR polyblends is 8 %vol. PP-NR-irganox 245 8 %vol havedecreasing tensile strength up to 6 % and increasing elongation at break up to 50% in exposured by sunlight atlong time 8 weeks but for 12 weeks tensile strength and elongation at break very weaks. Cristallinity andmechanics stability of PP-NR-irganox 245 8 %vol better than PP-NR polyblends, it is showed by slowlydefects and decreasing cristallinity up to 9 % for exposure 12 weeks.

Key words : Polyblends, Antioxidant, Irganox 245, Tensile strength, Elongation at break

PENDAHULUAN

Polipaduan merupakan perpaduan antarabeberapa polimer yang mempunyai jenis dan sifat yangberbeda, serta sifat akhir polipaduan yang berbedadengan sifat polimer penyusunnya. Sifatnya yang dapatdikendalikan selama proses pembuatan dengan caramemilih bahan polimer penyusun polipaduan dan

parameter sintesis, membuat bahan polipaduan inibanyak dipilih dan dikembangkan sebagai bahanalternatif untuk berbagai keperluan seperti keperluankonstruksi dan rekayasa bahan pada bidang komunikasiataupun pertanian [1]. Polipaduan tersusun dari bahanpolimer sebagai matrik dan polimer dengan jenis yang

Pengaruh Irganok 245 Terhadap Kristalinitas dan Kestabilan Mekanik Polipaduan Polipropilen-Natural Rubber (Mashuri)

209

berbeda sebagai pengisi, yang dicampurkan ke dalammatrik. Sifat akhir bahan polipaduan yang dihasilkansangat bergantung pada karakteristik polimer pengisimeliputi konsentrasi dan jenis, dan sifat adesi antar mukamatrik-pengisi yang menentukan kompaktibilitaspolipaduan serta tingkat penyebaran polimer pengisidalam matrik. Sejauh ini telah dilakukan beberapapenelitian bahan polipaduan yang mengkaji sifatmekanik [2,3], sifat kompaktibilitas polipaduan [5] sertasifat termal [3,6].

Dalam penelitian yang mengkaji tingkatkekompakan (miscible) dari polipaduan telahdilakukan eksperimen pada polipaduan polikarbonat(PC)-Akrilonitril Butadiene Styrene (ABS), polivinilklorida(PVC)-Akrilonitril Butadiene Styrene (ABS),poliamida (PA)-Akrilonitril Butadiene Styrene (ABS),polivinil klorida (PVC)-polietilen (PE). Hasil penelitianmenunjukkan bahwa polipaduan PC-ABS, PA-ABS danPVC-PE termasuk jenis polipaduan tak kompak(immiscible blends), sedangkan PVC-ABS termasukpolipaduan jenis kompak (miscible blends). Dalampenelitian yang mengkaji sifat tarik dari polipaduan telahdilakukan eksperimen pengukuran kebergantungantegangan luluh, kekuatan tarik dan regangan patahserta modulus elastik pada konsentrasi bahan pengisi.Hasil tersebut menunjukkan bahwa polimer pengisiberperanan dalam menurunkan tegangan luluh, kekuatantarik dan regangan patah tetapi meningkatkan moduluselastik [5,12].

Sementara itu pada polipaduan jenis kompak(miscible blends) polimer pengisi lebih mampumeningkatkan kekuatan tarik dan regangan patahdibanding dengan polipaduan jenis tak kompak(immiscible blends), hal ini dikarenakan pada saatmendapatkan beban tarikan terjadi sobekan awal (craze)pada antar muka polimer matriks pengisi pada polipaduanjenis tak kompak.

Untuk meningkatkan sifat tarik dari bahanpolipaduan, terdapat beberapa cara yang dapatdilakukan seperti menumbuhkan rantai ikat silangdengan agent ikat silang (crosslink agent),meningkatkan daya kekompakan matriks pengisi denganmenambahkan bahan pengompak (compactibilizer), danmeningkatkan penyebaran polimer pengisi denganmenggunakan agent pendispersi fasa padat (SPD,Solid Phase Dispersant).

Pada penelitian pengaruh rantai ikat silangterhadap sifat kuat tarik polietilen (PE), rantai ikatsilang dapat meningkatkan kekuatan tarik dan reganganpatah dan suhu leleh. Hal ini disebabkan bentuk tigadimensi rantai ikat silang lebih mampu mereduksi bebantarikan dari luar. Hasil penelitian sebelumnyamenunjukkan perbaikan sifat mekanik dari polipaduanPE (polietilen)-PVC (polivinil klorida) denganmenggunakan cara mensinergikan bahan pengompak(compactibilizer) dan penumbuh rantai ikat silang(crosslink agent) dan hasilnya sifat kuat tarik polipaduan

tersebut meningkat. Hal ini terjadi karena polimermatriks sebagai tempat pengumpulan teganganmampu mereduksi tegangan serta adesi antar mukamatriks-pengisi lebih dapat terbentuk dengan baik.

Polipaduan PP (polipropilen)-NR(NaturalRubber) termasuk jenis polipaduan tak kompak, tingkatsebaran NR sebagai pengisi masih kurang homogen dangaya ikat permukaan kontak fasa matriks-pengisi kurangterbentuk dengan sempurna sehingga menimbulkantitik-titik lemah yang mendegradasikan sifat mekaniksecara keseluruhan [2,4]. Polipaduan PP-NR mempunyaisifat transparansi terhadap sinar dan mempunyaikemampuan mulur putus yang lebih baik. Salah satuaplikasinya digunakan dibidang teknologi pertanian,contohnya sebagai plastik penutup lahan ketikadilakukan penanaman lombok atau melon. Degradasi sifatmekanik bahan polipaduan saat diaplikasikandi lapangan disebabkan oleh serangan sinar ultra violetdan reaksi oksidasi dengan udara luar [6,7, 9], di sampingitu sifat ketidakkompakan polimer matriks denganpolimer yang dipadukan juga merupakan potensiterjadinya degradasi sifat mekanik polipaduan dengancepat [8,10,11].

Pada makalah ini dilaporkan hasil penelitianpengendalian kecepatan degradasi sifat mekanik bahanpolipaduan polipropilena (PP)-Natural Rubber (NR) yangdiakibatkan oleh serangan reaksi oksidasi, pengendalianyang dilakukan dengan menghambat terjadinya reaksioksidasi. Upaya tersebut dilakukan denganmenambahkan bahan aditif antioksidan pada polipaduanyaitu irganok 245.

Perilaku sifat mekanik akhir yang dihasilkan dariproses sintesis suatu bahan polipaduan sangatbergantung pada karakteristik bahan polimer matriks,bahan polimer pengisi, keadaan antar muka matriks-pengisi, tingkat distribusi polimer pengisi dalam matriks,konsentrasi polimer pengisi (filler) serta prosespembuatan dan pemberian bahan aditif. Hal ini terutamapada bahan polipaduan jenis tak kompak (immiscibleblends) seperti polipaduan PP-NR. Untuk mengkajipermasalahan tersebut pada makalah ini dititik beratkanhasil penelitian pengaruh konsentrasi NR sebagai fasafiller dan konsentrasi irganok 245 sebagai antioksidanterhadap kestabilan sifat kekuatan tarik polipaduan pascapenjemuran dalam rentang waktu 12 minggu di ruangterbuka. Sebagai bahasan pendukung adanya kestabilankekuatan tarik polipaduan, cacat yang terjadi dan sifatimmiscible blends yang dimiliki polipaduan PP-NRdilaporkan hasil kajian morfologi dan kristalinitas

METODE PERCOBAAN

Bahan

Polipropilena (PP) berbentuk butiran beningdengan MFI 4 g/10 menit, suhu leleh 170 oC, densitas0,896 g/cm3, produksi PT Tri Polyta Indonesia Tbk,sebagai bahan matriks.


Vol. 9, No. 3, Juni 2008, hal : 208 - 213

ISSN : 1411-1098

210

Natural Rubber (NR) berbentuk lembarandengan suhu leleh 130 oC, densitas 0,792 g/cm3, darilateks pohon karet Kalimantan, sebagai bahan pengisi(filler). Irganok 245 berbentuk serbuk putih dengandensitas 0,480 g/cm3, sebagai bahan antioksidan.

Pembuatan dan Pengujian Sampel

Sampel yang dibuat terdiri dari 2 (dua) macamyaitu pertama, polipaduan PP-NR tanpa antioksidandengan variasi NR 20 %vol. dan kedua polipaduanPP-NR (4 : 1) dengan anti oksidan yang divariasi 4 %vol,6 %vol, 8 %vol dan 10 %vol. Komposisi masing-masingsampel ditimbang dengan neraca timbang digital merkPrecisa 3000 D Swiss Quality kapasitas 3 kg, kemudiandimasukkan ke dalam alat Rheologi 30 rpm kapasitas60 gram untuk diproses blending pada suhu 176 oCdalam waktu 10 menit dengan rotasi blending 30 rpm(proses ini dilakukan di Dinas Pengendalian MutuPetrokimia-DPMP PT Pertamina Pulogadung). Tahapberikutnya hasil proses blending dimasukkan ke alatcetak tekan panas (hot press) dengan pembebanan500 kg/cm2 selama 3 menit dan dipindahkan ke dalamalat cetak dingin (cold press) dengan pembebanan hingga16 ton dalam waktu 3 menit hingga diperoleh bentuksampel berupa film tipis dengan ketebalan 1 mm,menggunakan alat Hidrolik Press merek ToyoseikiJepang. Untuk sampel kedua dilakukan penjemuran dialam terbuka dengan rentang waktu 1 minggu, 2 minggu,4 minggu, 8 minggu dan 12 minggu yang dilakukan diSurabaya tanpa mengalami hujan. Selanjutnya semuasampel dilakukan pengujian kekuatan tarik denganmengacu standarASTM D 1822-L menggunakan alat ujitarik Strograph R1 Toyoseiki Jepang yang dilengkapirecorder U-228 merk Pantos Jepang, dan sampeldilakukan pengujian stukturmikro menggunakan alatScanning Electron Microscope (SEM), type 515 Philipsdan Coating Taab SEM S 500 Coating Unit sertapengujian derajat kristalinitas dengan menggunakanX-Ray Difractometry.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kristalinitas dan Morfologi PolipaduanPolipropilen-Natural Rubber-Irganok 245

Kristalinitas merupakan angka yangmenggambarkan kandungan fasa kristalin dari suatubahan. Bahan polipaduan PP-NR seperti pada bahanpolimer termasuk jenis semikristalin. Fasa kristalinmenentukan sifat fisis mekanik yang dimiliki bahan.Apabila bahan mengalami perlakuan eksternalyang menyebabkan terjadinya perubahan fasa kristalinmaka sifat fisis bahan tersebut akan mengalamiperubahan [1].

Kristalinitas bahan dapat diamati denganmelakukan pengujian struktur kristal menggunakan alat

XRD. Untuk menghitung derajat kristalinitas daridifraktogram hasil pengujian dapat dilakukan denganbeberapa metode, salah satunya adalah metode standardalam (internal standart) [4]. Penghitungan nilai derajatkristalinitas dengan metode standar dalam menggunakanrumus sebagai berikut :

Stotal

SX

amorf1 ........................................ (1)

dengan Samorf

= 2)].2().2([ 0 oamorf II dan

Stotal

= 2].)2([ I

Difraktogram dari hasil uji menggunakanXRD bahan polipaduan PP-NR dan PP-NR-irganok 2458 %vol sebelum dan sesudah mengalami penjemuranselama 12 minggu ditunjukkan pada Gambar 1. Untukmengetahui pengaruh pemberian antioksidanirganok 245 terhadap struktur kristal polipaduanyang mengalami perlakuan penjemuran di alam terbuka(di bawah sinar matahari) dapat diketahui denganmenghitung nilai derajat kristalinitas dari difraktogrampolipaduan PP-NR dan PP-NR-irganok 245 8 %vol.Hasil penghitungan dengan metode standar dalamditunjukkan pada Tabel 1.

Gambar 1 memperlihatkan penurunan fasakristalin yang diikuti peningkatan fasa amorphous,ini sesuai hasil perhitungan dengan Persamaan (1)seperti pada Tabel 1, terlihat bahwa polipaduanPP-NR(20 %vol) mempunyai nilai derajatkristalinitas yang lebih tinggi dibanding denganPP-NR(20 %vol)-irganok 245 8 %vol. Pemberian irganoksebagai bahan antioksidan menyebabkan strukturkristalinitas polipaduan berkurang akan tetapi pada saatpolipaduan mengalami perlakuan penjemuran selama12 minggu dapat menghambat penurunan derajatkristalinitas bahan. Ini menunjukkan serangan oksidasidan suhu matahari yang terjadi dapat menyebabkanpemutusan rantai-rantai dalam molekul polimer paduansehingga ketidakteraturan struktur kristal menurun dapatdiminimalkan dengan cara menghambat laju pemutusanrantai-rantai polipaduan oleh irganok. Fenomenapenghambatan terjadinya perubahan kristalinitasoleh irganok dapat dilihat dengan membandingkanpenurunan derajat kristalinitas polipaduan PP-NR padapenjemuran 12 minggu sebesar 13% sedangkanpolipaduan PP-NR-irganok 245 8% vol sebesar 9%terhadap derajat kristalinitas polipaduan yang tidak

Derajat KristalinitasNo Polipaduan

Penjemuran0 minggu

Penjemuran12 minggu

1 PP-NR(20 %) 26,65799 13,71367

2 PP-NR(20 %)-Irganok2458 %vol

25,62014 16,10079

Tabel 1. Derajat kristalinitas polipaduan PP-NR


211

mengalami penjemuran. Namun penurunan kristalinitasoleh irganok 245 lebih besar dibanding dengan irganok1076 pada polipaduan yang sama [4].

Perubahan fasa kristalin bahan polipaduanPP-NR dan PP-NR-irganok 245 8% vol sebelummengalami penjemuran di ruang terbuka jugadiperlihatkan oleh morfologi dari kedua polipaduantersebut. Morfologi hasil pemotretan dengan SEMmenunjukkan bahwa polipaduan ini termasuk jenispolipaduan tak kompak (immiscible blends). Hal ini sepertiyang diperlihatkan Gambar 2, di mana fasa NR terlihattidak kompak dengan fasa PP serta fasa NR butirannyakasar dalam fasa matriks. Keberadaan irganok 245sebagai anti oksidan membantu memperkecil ukuran fasaNR sehingga meningkatkan sebaran NR dalam PP.

Efek yang diakibatkan oleh waktu penjemuranterhadap struktur polipaduan dengan dan tanpa bahananti oksidan 245 ditunjukkan Gambar 3 dan Gambar 4.Morfologi pada Gambar 3 menunjukkan penurunankualitas yang lebih cepat dialami oleh polipaduanPP-NR dibanding PP-NR-irganok 245. Fenomenakerusakan tersebut digambarkan oleh mulai terjadinyalubang-lubang yang membentuk bercak merata yangditeruskan berupa cacat-cacat garis pada polipaduanPP-NR yang telah mengalami penjemuran selama8 minggu. Untuk masa penjemuran 12 minggu, morfologimemperlihatkan terbentuknya cacat bidang yangmerupakan hasil pertumbuhan dari cacat garis yang mulaiterbentuk pada penjemuran 8 minggu di samping masihterbentuknya cacat titik berupa lubang-lubang kecil dibagian lain dari polipaduan.

Keberadaan irganok 245 sebagai antioksidanmemperlihatkan fungsinya untuk menghambatterjadinya oksidasi yang bersifat distruktif pada

Gambar 2. Morfologi pasca penjemuran 0 minggu,(a). Polipaduan PP-NR, (b). polipaduan PP-NR-irganok 245 8 %vol

(a)

(b)

Gambar 1. Difraktogram pasca penjemuran 0 minggudan 12 minggu, (a). Polipaduan PP-NR, (b). PolipaduanPP-NR-irganok 245 8 %vol.

(b)

(a)

Gambar 3. Morfologi pasca penjemuran 8 minggu,(a). Polipaduan PP-NR, (b). polipaduan PP-NR-irganok 245 8 %vol.

(a)

(b)

Gambar 4. Morfologi pasca penjemuran 12 minggu,(a). Polipaduan PP-NR, (b). polipaduan PP-NR-irganok 245 8 %vol.

(b)

(a)


Vol. 9, No. 3, Juni 2008, hal : 208 - 213

ISSN : 1411-1098

212

polipaduan. Hal ini ditunjukkan Gambar 3 (b) danGambar 4 (b), dimana perkembangan cacat titik menjadicacat garis, cacat bidang dan cacat ruang tidak terjadidengan kapasitas lebih besar dibanding denganpolipaduan tanpa antioksidan irganok 245. Cacat yangterjadi pada permukaan polipaduan salah satunyadisebabkan oleh oksidasi lingkungan di mana inimenyebabkan terbentuknya radikal bebas. Radikal bebasini mempengaruhi berat molekul rata-rata dan memicupembentukan gugus yang tidak lengkap dan jika terjaditerus menerus mengakibatkan kerapuhan dan sifatmekanik lain dari polipaduan.

Kestabilan Mekanik PolipaduanPolipropilena-Natural Rubber-Irganok 245

Polipropilen termasuk jenis polimer termoplastikbersifat reversible, titik leleh tinggi, densitas rendah,trasparan, tahan terhadap air yang tinggi, tahan terhadapbahan kimia, kemampuan mulur putus relatif rendah, tidaktahan terhadap serangan pereaksi oksidasi terutamahidrokarbon dan klorinasi. Bahan Natural Rubbermempunyai kemampuan luluh, kekuatan tarik rendahdan kemampuan mulur putus tinggi serta bersifat lebihmampu mulur ketika mengalami pemanasan dengansedikit belerang (vulkanisasi).

Salah satu aplikasi PP pada bidang pertanian dimana sering diaplikasikan di ruang terbuka denganpengaruh sinar matahari yang berlangsung secaraperiodik dalam jangka waktu lama seperti pemanfaatanpada penanaman lombok atau melon, ketika mendapatkanpenyinaran matahari (di alam terbuka) akan mudahmengalami degradasi mekanik yang disebabkan olehputusnya rantai-rantai polimernya karena prosesoksidasi. Polipaduan PP-NR diharapkan memperbaikikeelastisitasan bahan dalam bentuk polipaduan dengansedikit mengurangi transparansinya. Serangan destruktifoleh oksidasi dapat diminimalisasi dengan menambahkananti oksidan pada polipaduan [6,9,10]. Salah satuantioksidan adalah irganok 245.

Peran irganok 245 sebagai antioksidan pada sifatkekuatan tarik polipaduan PP-NR yang mengalamiperlakuan penjemuran di alam terbuka dengan rentangwaktu 0 minggu, 1 minggu, 2 minggu, 4 minggu, 8 minggudan 12 minggu dapat dilihat pada nilai tensile strengthdan elongation at break pada Gambar 5 dan Gambar 6.Nilai tensile strength polipaduan PP-NR semakinmeningkat dengan meningkatnya konsentrasi irganok245 hingga mencapai optimum pada konsentrasi 8 %vol.Nilai tensile strength bahan polipaduanPP-NR menurunseiring lama waktu penjemuran hal ini sesuai denganpenurunan nilai kristalinitas dan perubahan morfologiyang ditunjukkan dengan terbentuknya cacat titik, cacatgaris, cacat bidang dan cacat ruang.

Peran irganok 245 sebagai antioksidan dalammenghambat terjadinya degradasi tensile strength bahanpolipaduan terlihat paling optimum pada konsentrasi

irganok 245 sebesar 8 %vol, hal ini ditunjukkan nilaipenurunan yang hanya sekitar kurang dari 6 %, palingkecil dibanding dengan konsentrasi irganok 245 4 %vol,6 %vol dan 10 %vol. Fenomena ini disebabkan padakonsentrasi 4% dan 6% irganok 245, mulai minggu ke 8keberadaannya mulai habis sehingga peran penghambatoksidasi tidak maksimal dan sifat imkompatibelpolipaduan lebih berperan dalam menentukan sifatkekuatan tarik bahan. Untuk nilai konsentrasi 10%irganok 245, justru melewati batasan optimal danmenimbulkan banyak radikal bebas yang memicuterjadinya degradasi gaya ikat kontak permukaan fasamatriks dan filler.

Elongation at break merupakan angka yangmenunjukkan kemampuan mulur bahan dalam menahanbeban tarikan hingga putus. Nilai elongation at breakpolipaduan PP-NR-irganok 245 8 %vol menunjukkanmeningkat dengan meningkatnya konsentrasi irganok,ini disebabkan oleh terbentuknya rantai ikat silang padamatriks PP yang disebabkan oleh pemanasan pada prosespembuatan yang mulai terlindungi dari proses terjadinyaoksidasi. Optimalisasi peran penghambat oksidasiditunjukkan irganok 245 pada konsentrasi 8% dimananilai tensile strength dan elongation at break polipaduanmengalami peningkatan dan menunjukkan kestabilansifat kekuatan tarik dari polipaduan PP-NR. Fenomenamekanik ini digambarkan dengan tidak terjadinyapenurunan yang drastis atau signifikan dari elongationat break bahan polipaduan PP-NR hingga penjemuran

Gambar 6. Elongation at break polipaduan PP-NR-irganok 245 pasca penjemuran.

0

100

200

300

400

500

0 5 10 15Minggu

Elo

ng

ati

on

at

Bre

ak

(%)

PP-NR-Irg 245 4% PP-NR-Irg 245 6%PP-NR-Irg 245 8% PP-NR-Irg 245 10%

Gambar 5 . Tensile strength polipaduan PP-NR-irganok 245 pasca penjemuran.

0

5

10

15

20

0 5 10 15M i nggu

Te

ns

ile

Str

en

gth

(MP

a)

PP-NR-Irg 245 4% PP-NR-Irg 245 6%PP-NR-Irg 245 8% PP-NR-Irg 245 10%


213

selama 8 minggu dan untuk penjemuran 12 minggukemampuan mulur putus bahan menurun drastis.

Ini terjadi karena serangan oksidasi darilingkungan yang sudah tidak dapat direduksi olehirganok 245 sehingga terbentuknya radikal-radikal bebasyang banyak.

Degradasi kestabilan sifat kekuatan tarikpolipaduan PP-NR yang salah satu faktor penyebabnyaadalah terjadinya oksidasi dengan lingkungan. Upayameminimalkan kelemahan mekanik tersebut dilakukandengan menghambat proses reaksi oksidasi yangdilakukan dengan menambahkan bahan antioksidan.Fenomena fisis yaitu degradasi kekuatan tarik danperan irganok 245 sebagai penghambat oksidasipada polipaduan PP-NR sesuai dengan perubahankristalinitas dan morfologi dari bahan polipaduan yangdiakibatkan oleh penjemuran dan adanya antioksidanseperti yang ditunjukkan Gambar 1, Gambar 2, Gambar 3dan Gambar 4.

Peran irganok 245 sebagai penghambat reaksioksidasi pada polipaduan PP-NR yang optimal padakonsentrasi 8 %vol. Fenomena inilah yang mendukungadanya keterhambatan proses reaksi oksidasi denganlingkungan berlangsung dengan baik yang dilakukanirganok 245 sehingga karakteristik kekuatan tarikpolipaduan PP-NR lebih stabil dalam jangka waktupemakaian hingga minggu ke 8 di ruang terbuka di bawahpengaruh sinar matahari.

KESIMPULAN

Dari hasil percobaan yang dilakukan, diperolehbeberapa kesimpulan sebagai berikut :1. Irganok 245 sebagai antioksidan tidak berpengaruh

terhadap perbaikan ikatan antar muka fasa NR dalamPP sehingga kekompakan PP dan NR dalam strukturpolipaduan tidak berubah,

2. Konsentrasi irganok 245 dalam polipaduan PP-NRpaling optimum dalam memperlambat terjadinyapenurunan kristalinitas dan kualitas morfologipolipaduan sebesar 8 %vol,

3. Degradasi kekuatan tarik polipaduan PP-NR olehserangan oksidasi pada penjemuran di ruang terbukadapat diminimalkan dengan peran irganok 245sebagai antioksidan sesuai dengan tidaksignifikannya penurunan nilai tensile strength danelongation at break polipaduan hingga penjemuranselama 8 minggu,

4. Sifat mekanik polipaduan PP-NR-irganok 245 8 %volmengalami degradasi yang lebih cepat padapenjemuran 12 minggu.

DAFTAR ACUAN

[1]. CALLISTER, Materials Science and Engineering,An Introduction, John Wiley & Sons, New York,(1985)

[2]. MASHURI, ANAMARINI, SUDIRMAN, JurnalFisika Dan Aplikasinya, Fisika FMIPA ITS,1 (2) (2005)

[3]. MERI SUHARTINI, MARGA UTAMA, M.SUMARTI, S. SUSILOWATI, T. PUSPITASARI,D. LISTINA dan MARSONGKO, Studi Sifat fisik,Mekanik dan Termal Terhadap CampuranKopolimer Karet Alam Stiren Dan Polietilena(LDPE), Penelitian dan Pengembangan AplikasiIsotop, (1999)

[4]. MASHURI, Jurnal Fisika dan Aplikasinya, FisikaFMIPAITS, 1 (3) (2005)

[5]. E. KROEZE, G. TEN BRINKE andG. HADZIIOANNOU, Polymer, 38 (2) (1997)

[6]. CHRISTOPHER, M.H and HO, C.T, NaturalAntioxidant, AOCS, Ohio, (1985)

[7]. DZIEZAK, J.D, Antioxidant, the Ultimate AnswerOxidation, 3th Ed. John Wiley & Sons, Inc, NewYork, (1982)

[8]. CHENGZHI CHUAI, KRISTOFFER ALMDAL,JORGEN LYNGAAE JORGENSEN, Journal ofApplied Polymer Science, 91 609-620

[9]. RABEK, J.F, Photodegradation of Polymer,Springer Verlag, NewYork, (1996)

[10]. SCOTT G, Development in Polymer Stabilization,Applied Science Publisher, London, (1979)

[11].SUPAWAN TANTAYANON, SUKUNYAJUIKHAM, Journal of Applied Polymer Science,91 (2004) 510-515

[12]. VALDIR MANO, MARIA ELISA SCARPELLIRIBEIRO E SILVA, NICCOLETTA BARBANI,PAOLO GIUSTI, Journal of Applied PolymerScience, 91 (2004 ) 501-505

pengaruh irganok 245 terhadap kristalinitas dan … · beberapa polimer yang mempunyai jenis dan...

Documents