[SKRIPSI] Pengaruh Variasi Komposisi Organoclay Terhadap Sifat Mekanik Dan Termal Karet Sintetis...

7/23/2019 [SKRIPSI] Pengaruh Variasi Komposisi Organoclay Terhadap Sifat Mekanik Dan Termal Karet Sintetis EPDM (Yuliasar

1/69

PENGARUH VARIASI KOMPOSISI ORGANOCLAYTERHADAP

SIFAT MEKANIK DAN TERMAL KARET SINTETIS EPDM

(ETHYLENE PROPHYLENE DI ENE MONOMER)

Skripsi

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh

Gelar Sarjana Sains ( S.Si )

Disusun Oleh:

YULIASARI

NIM : 1111097000043

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

1436 H / 2015 M


2/69

ii


3/69

500

z

t0s00z

9190816t

'dIN

@

_wryt

'

eIISld

rpnls

{rlerSord

en}a)

ISolou{3J

uep

su

'tnqe1e8ue111

g?00906161I0

"dlN

@

Jl

Suiqwtque6

r00

1 zlz00z

slr0trSl

'dIN

s.fr-EXEIrESIrS

sn

*/Fr/

L'/

-:l

Itr

Ifn8uod

sr0

i

t0r00z

,01

lEl6l

'dlN

ffi

l

SurquIlqtuad

r

t0s86lr[90ts6I

'dIN

mc-4zvFisv

l) tl

\5$

U

100

I

tfn8uod

'tnlnlsduer{

'e){lsl.{

Iprus

ruer8ord

(ts)

nles

3}3r1S

Bueftes

releS

qsloredueru

lBru{s

n]?s

qsles

re8eqes

eullrollp

qslal

rul

ISdu{S

'El0Z

Itrnf

0l

le33u}

epd

Ue>lut

t{"llnr'{eplH

Jue{S

ueaoN

u{8lsl

sE}ISJeAlufl

oloul3J

uap

sut?S

s?]lnlsC

qB/tsBbeunlN

Sueprs

ur"lp

snlnl

w{ule,(urp

uep

linlp

qBIs}

tt0000t601l

t t

l trIN

ue8usp

rresrinA

r{olo

slfn}Ip

?uet

,,(trgWONOh{

ZN1IA

1NIITAII1OA{

flNSzAHl,S}

U,{Gdfl

SI,I,UINTS

ISUYX

'IYI^TUT.L

NVO

XINYXSIAI

TYCIS

dVGYHUf,I

,{|TJONV\UO

tslsodwox

ISYruvA

HnuvoNf,d,'

lnpnhaq

ISdmlS

NYIfO

NYHYSf,CNtrd

l


4/69

LEMBAR PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa:

1. Skripsi ini merupakan hasil karya asli saya yang diajukan untuk memenuhi

salah satu persyaratan memperoleh gelar Sarjana Sains (S.Si) di UIN

Syarif Hidayatullah Jakarta.

2. Semua sumber yang saya gunakan dalam penulisan ini telah saya

cantumkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku di UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta.

3. Jika dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan hasil karya asli saya

atau merupakan hasil jiplakan dari karya orang lain, maka saya bersedia

menerima sanksi yang berlaku di UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

Jakarta, Juli 2015

Yuliasari


5/69

v

ABSTRAK

Pada penelitian ini, matriks komposit EPDM dengan komposisi organoclayyang berbeda telah disintesis dan pengaruh filler organoclay telah diamati. Uji

kekerasan dan uji tarik telah dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik komposit dan

karakterisasi sifat termal telah diperoleh melalui TGA. Komposit EPDM Clay telah

disintesis melalui proses melt compounding. EPDM tipe buna 6470 dan sulfur

digunakan masing-masing sebagai matriks polimer dan curing agent. Filler yang

digunakan adalah organoclay jenis cloisite 15 A, dan komposit EPDM Clay

dikarakterisasi menggunakan XRD. Berdasarkan hasil XRD, peak d001 yang tidak

terdeteksi menunjukkan bahwa basal spasi yang terbentuk cukup besar dan

menandakan terbentuknya struktur eksfoliasi.

Hasil uji mekanik menunjukkan bahwa tensile strength dan reinforcing index(indeks penguatan) meningkat seiring dengan penambahan komposisi organoclay.

Peningkatan maksimum diperoleh ketika dilakukan penambahan organoclay sebesar

7 phr. Tidak seperti tensile strength dan reinforcing index, penambahan organoclay

pada EPDM menghasilkan hardness yang cenderung konstan dibandingkan dengan

EPDM murni. Hasil karakterisasi TGA menunjukkan peningkatan stabilitas termalpada semua sampel, dengan perbedaan nilai perubahan berat antar sampel cenderung

sama. Stabilitas termal maksimum tercapai pada komposisi organoclay 5 phr.

Kata kunci : komposit EPDM Clay, organoclay, melt compound, eksfoliasi


6/69

vi

ABSTRACT

In this research, EPDM composites matrix with different compositions of

organoclay are manufactured and effect of organoclay filler were studied. Hardnessand tensile test were conducted to obtain the mechanical properties of composites and

thermal properties were studied using TGA. EPDM Clay composites were

synthesized by melt compounding method. EPDM buna 6470 and sulphur were

used as a polymer matrix and curng agent, respectively. Organoclay as used fillerwas cloisite 15 A, and EPDM Clay composites were characterized using XRD.

From XRD results, peak d001 was unidentified shows that basal spacing was large and

exfoliated structure was formed.

Mechanical testing results shows that tensile strength and reinforcing index

were increased by addition of organoclay. 7 phr composition is maximum result of

tensile strength and reinforcing index. Unlike others mechanical properties, additions

of organoclay showed a constant hardness results with pure EPDM. TGA results

showed increasing thermal stability for all samples, with different weight values

is relative constant. Maximum thermal stability was performed by 5 phrorganoclay composition.

Keywords : EPDM Clay composites, organoclay, melt compounding, exfoliated


7/69

vii

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah pencipta alam semesta yang senantiasa memberikan nikmat-Nya

terutama nikmat Iman dan Islam serta sehat jasmani dan rohani sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi ini.

Shalawat serta salam semoga selalu tercurah kepada baginda Nabi akhir jaman Muhammad

SAW selaku suri tauladan yang baik, seseorang yang mampu memperkenalkan kita kepada ilmu

pengetahuan.

Sebagai manusia biasa, penulis menyadari bahwa tidak ada satupun pekerjaan yang dapat

diselesaikan sendirian, terselesaikannya skripsi ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak.

Oleh karena itu dengan kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ibunda tercinta dan Ayahanda tersayang yang selalu mencurahkan kasih sayang,

dukungan moril dan materil, serta doa yang tak pernah lepas untuk ananda. Untuk adik,

nenek, dan seluruh keluarga yang selalu memberikan doa dan motivasi.

2. Bapak Arif Tjahjono, S.T, M.Si selaku pembimbing pertama, terima kasih atas waktu

dan bimbingannya selama ini. Sebuah pengalaman berharga menjadi mahasiswa

bimbingan Bapak yang begitu baik.

3. Bapak Mohamad Irfan Fathurrohman, S.T, M.Si selaku pembimbing kedua yang dengan

kesabaran telah menyempatkan dirinya untuk membimbing penulis selama tahap

penyelesaian skripsi ini.

4. Bapak DR.Agus Salim, M.Si, selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas

Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

5. Ibu Dr. Eng. Nur Aida, M.Si, selaku Kepala Prodi Fisika, FST-UIN.


8/69

viii

6. Ibu Tati Zera, M.Si, selaku Sekretaris Prodi Fisika, FST-UIN.

7. Bapak Edi Sanjaya, M.Si dan Bapak Asrul Aziz, DEA selaku dosen penguji.

8. Bapak Priambodo,S.Si yang telah banyak membantu penulis.

9. Tirta Soviyana, selaku rekan satu perjuangan di Pusat Penelitian Karet, terima kasih

atas segala kerja sama dan kesabarannya selama ini.

10. Teman-teman Physics Eleven, terima kasih atas segala dukungan, kebersamaan dan

masa-masa terindah yang terukir selama 4 tahun kuliah.

11. Special untuk Mba Woro, Pak Aos, Pak Jaenal, Pak Sofyan, Bu Fera dan seluruh

pegawai Pusat Penelitian Karet Bogor, terima kasih banyak atas bantuan dankeramahannya selama ini.

12. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu dan telah banyak

membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Bagaimanapun penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak terdapat kekurangan.

Untuk itu penulis sangat berterima kasih atas saran dan kritik yang membangun dari pembaca,

semoga skripsi ini dapat bermanfaat.

Akhirnya hanya kepada Allah SWT penulis memohon semoga mereka dilimpahkan

pahala yang berlipat ganda atas segala batuan dan dicatat sebagai pahala di sisi-Nya, Aamiin.

Jakarta, Juli 2015

Yuliasari


9/69

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING ......................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN UJIAN ..iii

LEMBAR PERNYATAAN ..................................................................... iv

ABSTRAK ............................................................................................... v

ABSTRACT .............................................................................................. vi

KATA PENGANTAR .............................................................................. vii

DAFTAR ISI ............................................................................................. ix

DAFTAR TABEL .................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xiii

BAB I. PENDAHULUAN ........................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 4

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................. 5

1.4 Manfaat Penelitian ............................................................................... 6

1.5 Batasan Masalah.................................................................................... 6

1.6 Sistematika Penulisan .......................................................................... 7

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................. 9

2.1 Mineral Clay ........................................................................................ 9

2.2Montmorillonite ................................................................................... 14


10/69

2.3 Surfaktan .............................................................................................. 16

2.4 Organoclay ........................................................................................... 17

2.5 Elastomer .............................................................................................. 20

2.6 Karet Sintetis EPDM ............................................................................ 22

2.7 Komposit Polimer Clay ..................................................................... 24

2.8 Karakteristik EPDM Clay ................................................................. 28

BAB III METODE PENELITIAN ........................................................ 30

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian .............................................................. 30

3.2 Bahan dan Alat ..................................................................................... 30

3.3 Diagram Alir Penelitian ....................................................................... 31

3.4 Variabel Penelitian ............................................................................... 32

3.5 Prosedur Penelitian ............................................................................... 32

3.5.1 Penimbangan Bahan..................................................................... 32

3.5.2 Sintesis Material Komposit EPDM Clay ................................. 34

3.5.3 Vulkanisasi dan Pencetakan ........................................................ 35

3.5.4 Pengujian dan Karakterisasi ........................................................ 36

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................. 39

4.1 Karakterisasi XRD ................................................................................ 39

4.2 Pengujian Mekanik ................................................................................ 43

4.3 Karakterisasi TGA ................................................................................ 47


11/69

BAB V PENUTUP .................................................................................. 52

5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 52

5.2 Saran ..................................................................................................... 52

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 54


12/69

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Basal spasi beberapa organoclay komersial ........................................ 19

Tabel 3.1 Komposisi massa masing-masing bahan .............................................. 33

Tabel 3.2 Formula kompon karet EPDM .............................................................. 33

Tabel 4.1Peak organoclay .................................................................................. 41

Tabel 4.2 Nilai uji mekanik seluruh sampel.......................................................... 46

Tabel 4.3 Pengurangan berat TGA........................................................................ 50


13/69

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Lilitan elastomer ............................................................................... 2

Gambar 1.2 Dispersi clay di dalam polimer ......................................................... 4

Gambar 2.1 Struktur mineral clay ........................................................................ 10

Gambar 2.2 Struktur kaolinite............................................................................... 11

Gambar 2.3 Struktursmectite................................................................................ 12

Gambar 2.4 Struktur illite ..................................................................................... 13

Gambar 2.5 Struktur montmorillonite ................................................................... 15

Gambar 2.6 Model surfaktan................................................................................. 17

Gambar 2.7 Struktur EPDM ................................................................................. 22

Gambar 2.8 Jenis-jenis dispersi clay dalam matriks polimer................................ 28

Gambar 2.9 Pola difraksi struktur dispersi ........................................................... 29

Gambar 3.1 Open mill dan compression molding ................................................. 31

Gambar 3.2 Diagram alir penelitian ..................................................................... 31

Gambar 3.3 Penggilingan kompon........................................................................ 34

Gambar 3.4 Vulkanisasi dan pencetakan .............................................................. 35

Gambar 3.5 Kompon dan vulkanisat..................................................................... 36

Gambar 3.6 Bentuk sampel uji tarik ..................................................................... 37

Gambar 4.1 Difraktogram organoclay ................................................................. 40

Gambar 4.2 Difraktogram EPDM - Clay .............................................................. 42

Gambar 4.3 Diagram nilai uji mekanik ................................................................ 46

Gambar 4.4 Termogram TGA EPDM - Clay........................................................ 49


14/69

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Polimer, sebenarnya telah ada dan digunakan manusia sejak berabad-abad

yang lalu. Polimer - polimer yang sudah digunakan itu adalah jenis polimer alam

seperti selulosa, pati, protein, wol, dan karet. Istilah polimer pertama kali digunakan

oleh kimiawan dari Swedia, Berzelius (1833). Polimer merupakan molekul besar

yang terbentuk dari unit unit berulang sederhana. Nama ini diturunkan dari bahasa

Yunani Poly, yang berarti banyakdan mer, yang berarti bagian. Karena sifatnya

yang karakteristik maka bahan polimer sangat disukai [1].

Berdasarkan gaya antar molekulnya polimer dibagi kedalam 3 kelompok

yaitu elastomer, serat, dan plastik [2]. Elastomer, juga dikenal sebagai karet, mengacu

kepada materi yang tersusun atas molekul berukuran panjang, yang mampu kembali

ke bentuk yang semula setelah ditarik dan direntangkan ke ukuran yang relatif

panjang dibandingkan dengan ukuran awalnya [3,4]. Oleh karena itu, elastomer juga

merupakan singkatan dari "elastic polymer" (polimer elastis). Pada kondisi normal,

molekul materi elastomer membentuk semacam pilinan. Kemudian jika direntangkan,

lilitan molekul terbentang, menjadi lurus, dan memanjang kearah gaya diberikan.

Ketika elastomer dilepaskan, secara spontan, molekul akan kembali ke bentuk

asalnya, yaitu untaian molekul yang terpilin dan terlilit.[4]


15/69

2

Gambar 1.1 Lilitan Elastomer

Upaya dalam memperbaiki sifat-sifat polimer telah menghasilkan berbagai

aplikasi praktis dimulai dari produk-produk rumah tangga sampai bahan-bahan

biomedis dan komponen-komponen pesawat terbang. Akan tetapi untuk aplikasi-

aplikasi tertentu, sifat-sifat yang melekat pada polimer murni tidak cukup dan perlu

dimodifikasi melalui penggabungan dengan bahan yang tepat [5-8]. Contohnya

adalah dengan menambahkan filler clay ke dalam elastomer seperti Ethylene

propylene diene monomer (EPDM).

Ethylene propylene diene monomer (EPDM) adalah elastomer sintetis dengan

aplikasi yang luas, umumnya digunakan untuk komponen mobil, alas kaki, medan

listrik, dan peralatan olah raga [9]. Karet etilena propilena (EPM) atau EPDM telah

ditemukan di US dalam jumlah yang terbatas secara komersial pada tahun 1962.

Karet EPM/EPDM sekarang ini adalah elastomer yang berkembang paling cepat (6%

per tahun), yang di dukung dengan berdirinya beberapa pabrik di beberapa Negara


16/69

3

[2]. EPDM adalah polimer elastomer yang disintesis dari etilena, propilena dan

sebagian kecil monomer diena, senyawa carbon black, processing oil dan bahan

penstabil [10]. Sifat-sifat EPDM di antaranya memiliki stabilitas termal yang baik,ketahanan terhadap air, tidak mudah teroksidasi oleh udara, tahan terhadap berbagai

bahan kimia, dan memiliki ketahanan usang (ageing resistance) yang baik [11].

Penambahan fille clay ke dalam polimer dapat memperbaiki sifat mekanik dan

meningkatkan ketahanan termal bahan.

Clay yang paling sering digunakan adalah kelompok mineral smectite yaitu

montmorillonite. Smectite adalah mineral yang digunakan dalam berbagai aplikasi

industri karena kapasitas pertukaran kation yang tinggi [12]. Clay yang telah

dimodifikasi oleh molekul organik disebut sebagai organoclay. Organoclay dapat

dihasilkan dengan memodifikasi mineral clay dengan garam amonium kuartener.

Garam amonium kuartener bertindak sebagai surfaktan yang akan memperluas galeri

clay yang merupakan interlayer (spasi antara lapisan-lapisan clay). Galeri clay berisi

kation-kation anorganik seperti ion natrium dan ion kalsium , dan garam amonium

kuartener berisi ion nitrogen.

Clay dimodifikasi untuk memperluas galeri clay dan meningkatkan basal

spasi (d-spacing) sehingga lapisan-lapisan clay (layer) akan terdispersi di dalam

polimer yang akan mempengaruhi tingkat interaksi clay di dalam polimer dan akan

berpengaruh pada sifat material [13]. Dispersi yang diharapkan terjadi pada penelitian

ini adalah eksfoliasi.


17/69

4

Eksfoliasi terjadi ketika lapisan clay terdispersi ke dalam polimer dengan

pemisahan dan orientasi yang acak. Keberadaan clay yang acak memberikan

penguatan memberikan penguatan mekanik yang cukup besar [13].

Gambar 1.2 Dispersi clay di dalam polimer

Sumber : Polymer/Clay Nanocomposites: Concepts, Researches, Applicationsand Trends for The Future, Priscila Anado.

Oleh karena itu, menjadi sangat menarik untuk meneliti tentang pengaruh

variasi komposisi organoclay terhadap sifat mekanik dan termal karet EPDM.

1.2 Rumusan Masalah

Performa komposit EPDM - Clay yang diharapkan pada penelitian ini yaitu

memiliki sifat mekanik dan termal yang lebih baik. Upaya yang dilakukan untuk

mendapatkan sifat mekanik dan termal yang lebih baik adalah dengan menambahkan

filler organoclay modifikasi ke dalam matriks karet EPDM. Organoclay yang

digunakan adalah montmorillonite merk Cloisite 15A dengan variasi penambahan

organoclay sebesar 0, 3, 5, 7 dan 10 phr (per hundred rubber). Metode

pencampurannya menggunakan teknik melt compounding yang dinilai lebih efektif


18/69

5

karena dapat menghasilkan produk yang murah dengan volume tinggi dan ramah

lingkungan.

Berdasarkan hal tersebut, maka permasalahan dalam penelitian ini adalah

sebagai berikut :

1. Bagaimana pengaruh organoclay terhadap EPDM ?

2. Bagaimana struktur dispersi clay yang terbentuk yang berpengaruh

pada sifat mekanik dan termal ?

3. Bagaimana sifat mekanik dan termal yang dihasilkan pada komposit

EPDM Clay ?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah :

1. Mengetahui pengaruh organoclay terhadap EPDM.

2. Mengetahui struktur dispersi claypada karet EPDM yang dihasilkan melalui

karakterisasi XRD.

3. Mengetahui sifat mekanik dan termal yang dihasilkan pada komposit EPDM

Clay.


19/69

6

1.4 Manfaat Penelitian

Dari hasil penelitian ini akan dapat diketahui komposisi

organoclay yang optimal untuk mendapatkan sifat mekanik serta termal yang

baik untuk karet sintetis EPDM.

1.5 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Komposit EPDM - Clay disintesis menggunakan metode

melt compounding.

2. Komposit EPDM - Clay dibuat dengan variasi penambahan organoclay

sebesar 0, 3, 5, 7 dan 10 phr.

3. Organoclay yang digunakan adalah organoclay komersial jenis Cloisite

15A yang diproduksi oleh Southern Clay Products. Inc.

4. Pengujian dan karakterisasi komposit EPDM - Clay yang akan dilakukan

yaitu :

a) Uji mekanik berupa uji kekerasan dan uji kuat tarik untuk

mengetahui sifat mekanik material.

b) Karakterisasi TGA untuk melihat stabilitas termal material.

c) Karakterisasi XRD untuk mengetahui struktur dispersi clay

yang terbentuk.


20/69

7

1.6 Sistematika Penulisan

Penulisan penelitian ini dibuat sesuai urutan bab serta isinya yang secara

garis besar dapat diuraikan sebagai berikut :

BAB I. PENDAHULUAN

Pada bab ini berisi tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian,

manfaat penelitian, batasan masalah, dan sistematika penulisan.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

Tinjauan pustaka berisi materi-materi pendukung penelitian yang terdiri atas

mineral clay, montmorillonite, surfaktan, organoclay, elastomer, karet sintetis

EPDM (Ethylene Prophylene Diene Monomer), komposit polymer clay,

karakteristik EPDM Clay.

BAB III. METODE PENELITIAN

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai tempat penelitian, alat dan bahan yang

digunakan, serta langkah kerja yang dilakukan dalam penelitian ini.

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisi tentang hasil-hasil penelitian dan pembahasannya.

BAB V. PENUTUP

Penutup berisi tentang kesimpulan hasil penelitian yang telah dilakukan serta

saran-saran yang berkaitan dengan hasil kesimpulan penelitian.


21/69

8

DAFTAR PUSTAKA

Berisikan pengarang buku, judul buku, edisi buku, tempat penerbit, tahun

penerbitan dari buku-buku yang digunakan sebagai sumber informasi atau

literatur.


22/69

9

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mineral Clay

Menurut ahli mineralogi, mineral clay adalah mineral silikat berlapis

(pilosilikat) atau mineral lain yang bersifat liat (plasticity) dan mengalami pengerasan

saat dipanaskan atau dalam keadaan kering [14]. Mineral clay merupakan kelompok

mineral penting karena kebanyakan mineral clay merupakan hasil pelapukan kimiawi.

Mineral clayjuga merupakan unsur utama tanah (soil) dan penyusun batuan sedimen.

Mineral clay menyusun hampir 40% mineral pada batuan sedimen[13].

Istilah clay digunakan di Amerika Serikat dan International Society of Soil

Science untuk menyatakan suatu batuan atau partikel mineral yang terdapat pada

tanah (soil) dengan diameter kurang dari 0.002 mm. Sedangkan menurut

sedimentologis, partikel clay berukuran kurang dari 0.004 mm [14]. Struktur dasar

kristal pada mineral clay terdiri atas satu atau dua lapisan silikon dioksida dengan

satu lembaran aluminium oksida atau magnesium oksida. Di dalam lapisan silika, unit

dasarnya adalah silika tetrahedron. Pada struktur silika tetrahedron, atom silikon

terikat pada 4 atom oksigen. Jika tiap tetrahedron membagi 3 dari 4 oksigen lain

maka akan terbentuk struktur heksagonal yang disebut lapisan tetrahedral seperti

yang ditunjukkan pada Gambar 2.1 [15].


23/69

10

Unit dasar alumina atau magnesium adalah oktahedron. Oktahedron ini

dibentuk oleh aluminium atau magnesium dan ion hidroxide. Atom aluminium atau

magnesium terikat pada 6 atom oksigen. Tiap oktahedron membagi seluruh 6 atomoksigennya untuk membentuk struktur heksagonal yang disebut lapisan octahedral

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2. Dalam lapisan ini bisa terdapat atom

aluminium saja, magnesium saja, atau keduanya [15].

Gambar 2.1 Struktur Mineral Clay

Berdasarkan struktur dan komposisi kimianya, mineral clay digolongkan

menjadi tiga kelompok utama [15,16], yaitu :

1. Kandite

Kandite merupakan clay yang memiliki struktur dua lembar lapisan T-O, satu

lapisan silika tetrahedral dan satu lapisan alumina oktahedral. Lapisan octahedral

kandite menyerupai struktur padagibbsite. Karena lapisan tidak bermuatan (neutral)


24/69

11

maka ikatan diantara lapisan merupakan ikatan Van der Waals lemah. Jenis yang

paling umum untuk kelompok kandite adalah kaolinite yang memiliki formula kimia

Al2

Si2

O5

(OH)4

dan struktur seperti pada gambar 2.3. Beberapa jenis kelompokkandite lainnya dengan struktur yang sama diantaranya adalahAnauxite,Dickite, dan

Nacrite.

Kaolinite terbentuk melalui proses pelapukan atau alterasi hidrotermal mineral

aluminosilikat. Karena itu, batuan yang kaya akan feldspar biasanya akan mengalami

pelapukan menjadi kaolinite. Untuk pembentukan kaolinite, maka pada proses

pelapukan atau alterasinya harus bersih dari ion-ion seperti ion Na, K, Ca, Mg dan Fe.

Proses pelepasan ion-ion tersebut dilakukan pada kondisi asam (pH rendah). Sumber

pembentuk kaolinit yang paling umum adalah batuan granitic, karena batuan granitic

kaya akan feldspar.

Karena kaolinite tidak dapat menyerap air, maka kaolinite tidak dapat

mengembang ketika kontak dengan air. Karena alasan inilah, maka kaolinite

merupakan tipe clay yang biasa digunakan dalam industri keramik.

Gambar 2.2 StrukturKaolinite [16]


25/69

12

2. Smectite

Smectite merupakan clay yang memiliki struktur T-O-T, satu lapisan alumina

silikat yang diapit diantara dua lapisan silika tetrahedral seperti pada Gambar 2.4.

Kerangka dasar smectite mirip dengan pyprophillite, namun terdapat sejumlah Mg

dan Fe yang tersubtitusi ke dalam lapisan oktahedral. Oleh karena itu,smectite dapat

berupa dioktahedral maupun trioktahedral.

Aspek terpenting smectite adalah kemampuan molekul H2O terabsorbsi di

antara lembaran T-O-T sehingga menyebabkan volume mineral meningkat ketikaterjadi kontak dengan air. Oleh karena itu, smectite dikenal sebagai expanding clays.

Contoh umum dari kelompoksmectite adalahMontmorillonite dengan formula kimia

(1/2 Ca,Na)(Al, Mg, Fe)4(Si, Al)8O20(OH)4.nH2O

Gambar 2.3 Struktur Smectite [22]


26/69

13

Monmorillonite merupakan komponen utama bentonit, yang terbentuk akibat

pelapukan abu vulkanik.Montmorillonite mampu mengembang hingga beberapa kali

volume awalnya ketika melakukan kontak dengan air. Anggota lain dari kelompoksmectite diantaranya adalahBeidellite,Hectorite,Nontronite, Sauconite dan Saponite.

3.Illite

Illite clay memiliki struktur yang mirip dengan Muscovite namun telah

mengalami defesiensi alkali dengan sedikit subtitusi Al pada tetrahedral Si seperti

pada Gambar 2.5. Formula umum untuk illite yaitu Ky

Al4

(Si8-y

, Aly

)O20

(OH)4

.Dengan nilai y biasanya berkisar antara 1 < y < 1.5 tapi akan selalu nilai y < 2. Kation

interlayer K, Ca atau Mg melindungi clay dari masuknya H2O ke dalam struktur.

Oleh karena itu, illite dikenal sebagai non-expanding clays. Illite terbentuk dari

pelapukan batuan yang kaya akan K atau Al dibawah kondisi pH tinggi. Oleh karena

itu, sebagian besar illite terbentuk dari alterasi mineral seperti muscovite dan feldspar.

Gambar 2.4 StrukturIllite [22,23]


27/69

14

2.2 Montmorillonite

Montmorillonite merupakan salah satu mineral pengotor yang terdapat pada

bentonit. Montmorillonite menyusun sekitar 60 sampai 85% di dalam bentonit.

Montmorillonite termasuk dalam kelompok clay 2 : 1. Struktur Kristal

montmorillonite terbentuk oleh dua lapisan tetrahedral silika yang digabungkan

dengan lapisan oktahedral dari aluminium atau magnesium hidroksida yang

ditunjukkan pada Gambar 2.7.

Montmorillonite memiliki kemampuan mengembang (swelling) yang tinggi

sehingga molekul air atau molekul polar lainnya dapat masuk ke dalam gallery yang

akan menyebabkan terjadinya ekspansi yang bersifat reversibel [17]. Formula umum

untuk montmorillonite, yaitu ;

(Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2.nH2O

Unsur penyusun montmorillonite terdiri dari 0.84% Na; 0.73%Ca; 9.83% Al;

20.46% Si; 4.04% H; dan 64.11% O. Sedangkan dalam bentuk oksidanya,

montmorillonite terdiri dari 1.13%Na2O; 1.02% CaO; 18.57% Al2O3; 43.77% SiO2; a

36.09% H2O [18].


28/69

15

Gambar 2.5 StrukturMontmorillonite [19]

Subtitusi isomorfik merupakan penggantian kation valensi tinggi oleh kation

yang bervalensi rendah dari luar. Subtitusi ini terjadi jika jari-jari kation tidak banyak

berbeda. Adanya subtitusi isomorfik ion Si4+ oleh ion Al3+ atau ion Fe3+ pada

kerangka tetrahedral maupun ion Al3+ oleh ion Mg2+, Fe2+, Li+, Ni2+, atau Cu2+pada

kerangka oktahedral menyebabkan penurunan muatan. Muatan negatif pada lapisan

diimbangi oleh adsorbsi kation Na+, K+, Cs+, maupun Ca2+pada interlayer [20].

Subtitusi isomorfik montmorillonite terjadi pada kerangka oktahedral. Pada

kerangka oktahedral montmorillonite, terjadi penggantian satu dari setiap enam


29/69

16

kation Al3+ oleh kation Mg2+. Sementara pada kerangka tetrahedral, 15% kation Si4+

digantikan oleh kation Al3+.

Montmorillonite memiliki kapasitas pertukaran kation sekitar 80 sampai 150miliekuivalen per 100 gram montmorillonite. Basal spacing (d) montmorillonite

berkisar antara 9.6 sampai 21 A, bergantung pada ukuran kation penyeimbang dan

kemampuan hidrasi kation. Ikatan Van der Waals bekerja untuk mempertahankan

struktur interlayer [21].

2.3 Surfaktan

Surfaktan atau zat aktif permukaan merupakan molekul organik yang terdiri

dari gugus liofilik (suka pelarut) dan gugus liofobik (tidak suka pelarut). Jika

pelarutnya adalah air maka kedua gugus tersebut disebut sebagai hidrofilik dan

hidrofobik. Model surfaktan terdiri atas dua bagian, yaitu kepala dan ekor yang

menunjukkan sifat yang berbeda. Bagian kepala bersift hidrofilik (suka air) dan

bagian ekor bersifat hidrofobik (tidak suka air) [13].

Bagian hidrofilik surfaktan merupakan ion logam atau senyawaan logam,

sedangkan bagian hidrofobik surfaktan merupakan rantai hidrokarbon alkil atau

alkilaril. Karena surfaktan terbentuk dari dua bagian yang memiliki kecenderungan

yang berbeda itulah maka surfaktan dapat dikatakan memiliki kepribadian ganda.

Model surfaktan ditunjukkan pada Gambar 2.8 [13].


30/69

17

Gambar 2.6 Model Surfaktan [22]

Jika surfaktan berinteraksi di dalam air, maka gugus ekornya akan muncul ke

permukaan. Bagian kepala dari surfaktan akan tenggelam di bawah permukaan air

dan bagian ekor surfaktan akan keluar dari permukaan air. Surfaktan dengan

konsentrasi rendah bertindak sebagai adsorben pada permukaan maupun pada batas

antar muka dalam sistem. Surfaktan merupakan emulsion agent yang biasa ditemukan

pada sabun dan detergen [22], serta bertindak sebagai wetting agent yang dapat

menurunkan tegangan permukaan cairan, mempermudah proses penyebaran cairan

pada permukaan, dan menurunkan tegangan antar muka dua cairan [23,24].

2.4 Organoclay

Secara alamiahnya, clay bersifat hidrofilik dan immicible di dalam larutan

organik. Karena itu, perlu untuk mengubah sifat hidrofilik clay menjadi organofilik.

Proses yang umum digunakan adalah dengan mengikatkan rantai hidrokarbon

(surfaktan) pada permukaan lapisan clay sehingga memungkinkan clay bercampur

dengan larutan organik.


31/69

18

Clay yang organofilik dapat diperoleh dari clay hidrofilik melalui pertukaran

ion dengan kation organik seperti ion alkylammonium. Sebagai contoh, di dalam

montmorillonite, ion sodium yang terkandung dalam clay dapat dipertukarkan denganamino acid seperti 12-aminododecanoic acid (ADA) [25], dengan reaksi sebagai

berikut :

Na+CLAY + HO2C R NH3+Cl-.HO2C R NH3+CLAY + NaCl

Dalam mineralogi, Kapasitas Pertukaran Kation (KTK) atau Cation Exchange

Capacity (CEC) didefinisikan sebagai kapasitas suatu tanah mengalami pertukaran

ion bermuatan positif (kation) dengan kation lain dalam larutan [26]. Atau KTK dapat

pula didefinisikan sebagai tingkat kemampuan suatu mineral liat untuk dapat

menyerap dan melakukan pertukaran kation. Partikel tanah dan material organic

memiliki muatan negatif pada permukaannya. Mineral kation dapat mengabsorbsi

muatan negatif permukaan atau partikel organik dan inorganik dari tanah [27].

Clay yang telah dimodifikasi oleh molekul organik disebut sebagai

organoclay. Organoclay dapat disintesa melalui modifikasi bentonit oleh amina

kuartener. Amina kuartener yang digunakan umumnya surfaktan yang mengandung

ion nitrogen. Ion nitrogen pada amina kuartener bermuatan positif, sehingga mampu

menggantikan ion natrium maupun ion kalsium pada interlayer clay. Amina yang

digunakan umumnya memiliki rantai karbon panjang (12 sampai 18 atom karbon)

[13].

Interkalasi surfaktan kationik dapat meningkatkan basal spacing clay.

Meningkatnya d-spacing ini dapat terlihat dari data XRD. Beberapa studi


32/69

19

menunjukkan bahwa dspacing organoclay bergantung pada panjang rantai alkil dan

rapatan pengemasan surfaktan dalam gallery clay. Tabel 2.1 menunjukkan basal

spacing pada setiap organoclay.

Tabel 2.1 Basal spasi beberapa organoclay komersial

Sumber : Typical Physical Properties

No Organoclay Basal Spasi ()

1 Cloisite 10 A 19,2



4 Cloisite 30 B 18,5

5 Cloisite Na 11,7

Hendrik Heinz dkk (2006) menyatakan bahwa gugus kepala (head group)

molekul organik yang menginterkalasi montmorillonite turut mempengaruhi

dinamika dan penyusunan rantai pada ruang antar lapisan. Pada proses tersebut terjadi

interaksi organik-anorganik. Gugus R-NH3+ membentuk ikatan hidrogen dengan

oksigen silikat dengan jarak rata-rata 150 pm, sementara gugus amina kuartener , R-

N(CH3)3+ tidak membentuk ikatan hidrogen dan sebagai implikasinya R-N(CH3)3+

memiliki mobilitas yang tinggi dibandingkan R-NH3+ [28].


33/69

20

2.5 Elastomer

Ada dua jenis elastomer yaitu elastomer alam dan sintetis. Karet merupakan

polimer alam terpenting dan dipakai secara luas dilihat dari sudut industri. Bentuk

utama dari karet alam,yang terdiri dari 97% cis 1,4-poliisoprena, dikenal sebagai

Hevea rubber. Karet ini diperoleh dengan menyadap kulit sejenis pohon (Hevea

Brasiliensis) yang tumbuh liar di Amerika Selatan dan ditanam di bagian dunia lain

(Stevens, 2007). Karet diperoleh dari lateks yang menetes dari kulit kayu dari pohon

karet yang dipotong. Menurut Billmeyer, lateks merupakan cairan terdispersi dari

karet, mengandung 25-40% hidrokarbon, distabilkan dengan sejumlah kecil material

protein dan asam lemak [2].

Karet sintetis sebagian besar dibuat dengan mengandalkan bahan baku minyak

bumi. Sekarang banyak karet sintetis yang dikenal. Biasanya tiap jenis memiliki sifat

tersendiri yang khas. Berdasarkan pemanfaatannya, ada dua macam karet sintetis

yang dikenal yaitu karet sintetis yang digunakan secara umum dan karet sintetis yang

digunakan untuk keperluan khusus [2].

Karet sintetis yang digunakan secara umum adalah styrene Butadine Rubber

(SBR), Polyisoprene (NR, IR), dan Polybutadine [Bismillah1&2]. Jenis karet sintetis

untuk keperluan khusus karena memiliki sifat yang khusus yang tidak dimiliki karet sintetis

jenis umum. Sifat yang sekaligus menjadi kelebihannya ini adalah tahan terhadap minyak,

oksidasi, panas atau suhu tinggi, serta kedap terhadap gas [EPDM4]. Karet sintesis khusus

tersebut di antaranya :

Polychloroprene (CR)


34/69

21

Acrylonitrile-Butadiene Rubber (Nitrile Rubber) (NBR)

Hydrogenated Nitrile Rubber (HNBR)

Butyl Rubber (IIR)

Ethylene-Propylene Rubber (EPM, EPDM)

Silicone Rubber (Generally Q, MQ+PMQ, PVMQ, VMQ)

Chlorosulfonated Polyethylene (CSM)

Polyacrylate Rubber (Acrylic Rubber)(ACM)

Fluorocarbon Rubbers (FPM, FKR)

Chlorinated Polyethylene Rubber (CM)

Epichlorohydrin Rubber (ECO, CO)

Ethylene-Acrylic Rubber (EACM)

Ethylene-Vinylacetate Copolymer (EVA)

Urethane Rubber (AU, EU) [29,30].

Salah satu contoh karet sintetis jenis khusus adalah Ethylene Propylene

Rubber atau sering disebut EPDM, karena tidak hanya menggunakan monomer

etilena dan propilena pada proses polimerisasinya melainkan juga monomer ketiga

atau EPDM. Keunggulan jenis karet ini adalah ketahanannya terhadap sinar matahari,

ozon serta pengaruh unsur cuaca lainnya sedangkan kelemahannya pada daya lekat

yang rendah (Tim Penulis, 1992) [2].


35/69

22

2.6 Karet Sintetis EPDM (Ethylene Prophylene Diene Monomer)

EPDM adalah polimer elastomer (karet) yang disintesis dari monomer etilen,

propilen dan diene, dikompon dengan carbon black, processing oils dan sejumlah

curing agent danstabilizing agent [10].

Karet etilena propilena (EPM) atau EPDM telah ditemukan di US dalam

jumlah yang terbatas secara komersial pada tahun 1962. Karet EPM/EPDM sekarang

ini adalah elastomer yang berkembang paling cepat (6% per tahun), yang di dukung

dengan berdirinya beberapa pabrik di beberapa negara. EPM merupakan kopolimer

sederhana etilena dan propilena, sedangkan EPDM adanya tiga komonomer yaitu

suatu diena. Adapun struktur dari etilena propilena diena terpolimer (EPDM) adalah :

Gambar 2.7 Struktur EPDM (Morton, 1987)

Karet EPDM adalah suatu karet etilena propilena yang tidak jenuh, dimana

mengandung diena terpolimer. Karet EPDM dapat divulkanisasi dengan sulfur.

Karena posisi tidak jenuh dalam terpolimer letaknya di luar rantai utama, jadi sifatnya


36/69

23

tahan terhadap ozon, udara dan memiliki sifat listrik yang baik. Penggunaan sebagai

membran atap, bagian bangunan dan kabel (Saechtling,1987). Pada EPDM, dimana E

dan P berarti etilena dan propilena, dan D berarti karet mengandung unit-unit yangditurunkan dari diena monomer (lebih tepatnya bahwa unit diena tersebut tidak jenuh

pada rantai samping), dan M berarti karet mempunyai rantai jenuh tipe polimetilena.

Karet etilena propilena dihasilkan dari kopolimerisasi larutan menggunakan katalis

tipe Ziegler-Natta (Blackley, 1983).

Sifat karet EPDM adalah :

o Memiliki umur yang panjang (sangat tahan lama)

o Stabil pada suhu tinggi ataupun rendah

o Daya tahan yang bagus terhadap uap dan air

o Sangat tahan terhadap cuaca

o Sangat tahan terhadap ozon

o Sangat tahan terhadap oksigen

o Sangat tahan terhadap berbagai bahan kimia

o Tidak boleh dipakai jika terjadi kontak terus menerus dengan produk

yang mengandung petroleum

Karet EPDM sangat ideal untuk aplikasi luar ruangan karena perlawanan yang

bagus untuk ozon, oksidan dan kondisi cuaca yang buruk. Karakteristik lainnya

adalah stabilitas warna yang sangat baik, tahan panas dan kualitas dielektrik


37/69

24

(http://www.industrikaret.com/karet-epdm). Densitas EPDM adalah 0,86 g/cm3.

Suhu minimal adalah -30oC dan suhu maksimal adalah 120oC (Morton, 1987) [2].

2.7 Komposit PolymerClay

Kompositpolymer clay pertama kali dilakukan pada awal tahun 1961 ketika

Blumstein mendemonstrasikan polimerisasi yang terjadi antara monomer vinyl yang

diinterkalasi di dalam clay montmorillonite. Ternyata diperoleh suatu polimer dengan

sifat yang tidak biasa. Namun ketika itu, belum diketahui bahwa itu merupakan

nanokomposit [31].

Penggabungan organoclay ke dalam matriks polimer telah dikenal selama

lebih dari 50 tahun. Pada tahun 1950, Carter dkk mengembangkan organoclay dengan

onium organik untuk memperkuat sifat lateks elastomer. Pada tahun 1963,

penggabungan organoclay ke dalam matriks termoplastik polyefin dilakukan oleh

Nahin dan Backlund of Union Oil Co. Mereka berhasil membuat bahan komposit

organoclay yang memiliki ketahanan terhadap pelarut dan kekuatan tarik yang tinggi

melalui proses iradiasi yang melibatkan cross linking.

Pada tahun 1976, Fujiwara dan Sakamoto dari Unichika Co. memperoleh

bahan nanokomposit campuran polyamide/organoclay pertama. Baru satu dekade

kemudian, tim peneliti dari Toyota (1990) mengembangkan metode untuk

menghasilkan bahan nanokomposit nylon- 6/clay menggunakan polimerisasi yang

sama seperti pada proses yang dilakukan oleh Unichika. Ini dilakukan untuk

memproduksi cover timing belt dalam setiap mobil Toyota. Selain itu, Toyota juga
http://www.industrikaret.com/karet-epdmhttp://www.industrikaret.com/karet-epdm


38/69

25

telah mengembangkan campuran polimer-clay nanokomposit menggunakan berbagai

jenis polimer seperti resin epoxy, polystyrene, acrylic polymer, rubber, dan polyimide

dengan pendekatan yang sama. Mereka menyatakan bahwa bahan nanokompositmenunjukkan perubahan yang luar biasa, yaitu terjadi peningkatan kekuatan,

modulus, suhu defleksi karena beban, sifat ketahanan terhadap air dan gas, dan

kekuatan impak yang lebih baik dibandingkan polimer nylon-6 murni [32].

Setelah itu diikuti oleh aplikasi otomotif lainnya, seperti cover mesin

Mitsubishi GDI yang berbasiskan nanokomposit Clay/Nylon-6, pijakan kaki mobil

General Motors yang berbasiskan nanokomposit clay/polyolefin pada mobil GMC

Safari dan Chevrolet Astro. Tahun 1993, Toyota Central R&D di Nagakute, Jepang

kembali melaporkan pembuatan komposit nylon yang mengandung nanopartikel clay.

Penambahan nanopartikel ke dalam nylon murni secara dramatis dapat meningkatkan

kekuatan mekaniknya. Komposit tersebut juga tahan terhadap suhu yang lebih tinggi.

Saat ini komposit tersebut digunakan pada lapisan air intake pada Toyota

Camry. Selain aplikasi pada bidang otomotif, penggunaan nanokomposit clay-

polimer dapat pula dikembangkan dalam kemasan minuman [33]. Berbagai kelompok

penelitian juga telah melakukan studi mengenai polimer/clay nanokomposit dengan

berbagai jenis polimer, meliputi polystyrene, resin epoxy, poly(methyl methacrylate),

polycaprolactone, polyolefins, polyurethanes, polyimides, dan lain sebagainya.

Terdapat beberapa metoda yang biasa dipakai untuk membuat komposit clay-

polimer [34], antara lain adalah :

1. Metode interkalasi dalam larutan (solution induced intercalation)


39/69

26

Metode interkalasi dalam larutan melibatkan polimer yang terlarut dalam

pelarut organik, kemudian organoclay akan didispersikan dalam larutan tersebut.

Selanjutnya pelarut diuapkan atau polimer diendapkan. Gambar 2.17. adalahilustrasi pembuatan nanokomposit dengan metode solution induced intercalation.

Berhasil tidaknya metoda ini bergantung pada dispersi organoclay, disamping

masalah lain seperti mahalnya biaya yang dibutuhkan untuk menyediakan pelarut,

banyaknya jumlah pelarut yang dibutuhkan untuk mendapatkan dispersi filler

yang baik, masalah teknis fasa separasi dan masalah kesehatan dan keamanan.

Teknik ini banyak digunakan dalam kasus polimer yang larut dalam air.

2. Metode polimerisasi in-situ

Metode polimerisasi in-situ melibatkan lapisan organoclay yang

didispersikan ke dalam prekursor polimer sebelum proses polimerisasi

dilakukan. Polimerisasi dilakukan setelah organoclay terdispersi secara

homogen sehingga hasil akhirnya adalah polimer yang telah mengandung

organoclay di dalam matriksnya. Gambar 2.18. adalah ilustrasi pembuatan

nanokomposit dengan metode polimerisasi in-situ.

3. Metode proses pada fasa leleh (melt compounding)

Pada metoda melt compounding, nanoclay didispersikan secara langsung

ke dalam polimer selama proses pelelehan. Pelelehan polimer menyebabkan

proses pencampuran clay dan polimer dapat dilakukan dengan mudah karena

berada dalam fasa cair. Dalam metoda ini, silikat harus mengalami perlakuan


40/69

27

permukaan sebelumnya melalui modifikasi organik seperti metoda

sebelumnya (polimerisasi insitu). Metode ini tidak memerlukan kehadiran

pelarut seperti pada metode solution induced intercalation. Namun, kalaupundiperlukan pelarut, jumlah yang diperlukan tidak terlalu banyak.

Cara lapisan organoclay terdispersi di dalam polimer akan

mempengaruhi tingkat interaksi clay dengan polimer yang akan berpengaruh

pada sifat material.

Terdapat dua jenis polymer layered silicate nanocomposites (PLSNs)

yang berbeda berdasarkan cara dispersi clay ke dalam polimer [35] ;

1. Intercalated Nanocomposites ; terjadi ketika lapisan organoclay

terpisah pada jarak tertentu dengan polimer. Tipe PLSNs ini

dihasilkan dengan penambahan surfaktan pada tanah lempung

alam, sehingga memungkinkan banyak rantai hidrokarbon yang

terdispersi ke dalam lapisan organoclay sehingga menghasilkan

penguatan yang optimal. Lapisan organoclay akan memperkuat

polimer secara mekanik, namun adanya pemisahan jarak lapisan

tersebut akan mempengaruhi tingkat penguatan optimal yang

dapat dicapai oleh PLSNs.

2. Exfoliated Nanocomposites ; terjadi ketika lapisan clay terdispersi

ke dalam polimer dengan pemisahan dan orientasi yang acak.

Tipe PLSNs ini juga dihasilkan dengan penambahan surfaktan

yang terdiri dari rantai hidrokarbon pada tanah lempung alam,


41/69

28

sama seperti pada intercalated nanocomposite. Keberadaan clay

yang acak memberikan penguatan mekanik yang cukup besar.

Selanjutnya, ada kemungkinan terbentuk conventinal composite dimana tidak

terdapat interaksi antara lapisan organoclay dengan matriks polimer. Ukuran partikel

yang dimiliki oleh conventional composite mencapai 100 mikron. Karena itu,

organoclayberperan sebagai microfiller.

Penjelasan mengenai ketiga tipe PLSNs ini dapat lebih dipahami dengan

melihat Gambar 2.20.

Gambar 2.8 Jenis-jenis Dispersi Clay dalam Matriks Polimer

2.8 Karakteristik EPDM

Clay

EPDM merupakan salah satu bagian utama dari industri karet yang

telah dipelajari untuk dimodifikasi dengan organoclay dengan tujuan


42/69

29

mempelajari pengaruhfiller pada karakteristik material komposit. Galeri clay

(interface) sangat penting dalam sintesis material komposit. Oleh karena itu

modifikasi clay akan memperkuat sifat mekanik EPDM [36].

Surfaktan berfungsi untuk memperbesar galeri clay dan akan

mempengaruhi struktur mikro komposit EPDM - Clay. Surfaktan juga

menjadi kunci terbentuknya struktur eksfoliasi material komposit. Dengan

menggunakan surfaktan yang tepat maka akan semakin mudah membentuk

struktur eksfoliasi, dan sifat-sifat material akan semakin baik. Struktur

komposit biasanya dikarakterisasi menggunakan XRD dan SEM [36].

Pola difraksi XRD struktur eksfoliasi dan interkalasi tertera pada

gambar 2.y. NR/OC membentuk struktur eksfoliasi, sedangkan SBR/OC dan

EPDM/OC membentuk struktur interkalasi [37].

Gambar 2.9 Pola Difraksi Struktur Dispersi Clay [37]


43/69

30

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan selama 6 bulan (6 Oktober 6 April 2014) di

Laboratorium Kimia dan Pabrik Pusat Penelitian Karet Bogor, BPPT Material

Puspiptek Serpong, serta Pusat Laboratorium Terpadu (PLT) UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta.

3.2 Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah karet mentah EPDM

dengan merk Buna 6470 sebagai matriks polimer, organoclay merk Cloisite 15A

sebagaifiller dan sulfur sebagai curing agent.

Alat yang digunakan adalah open mill yang berfungsi untuk menggiling serta

melelehkan karet EPDM, organoclay dan sulfur hingga menjadi kompon, dan

compression molding untuk pematangan dan pencetakan kompon hingga menjadi

vulkanisat.


44/69

31

a b

Gambar 3.1 Open Mill (a) dan Compression Molding (b)

3.3 Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian


45/69

32

3.4 Variabel Penelitian

Variabel dari penelitian ini adalah variasi komposisi organoclay yang

ditambahkan ke dalam karet EPDM yaitu sebanyak 0, 3, 5, 7 dan 10 phr dengan

komposisi karet EPDM sebanyak 250 gram (100 phr) untuk semua variasi komposisi

organoclay.

Kegiatan penelitian ini meliputi pengujian dan karakterisasi sebagai berikut :

1. Sifat mekanik setiap sampel dengan uji kekerasan dan uji kuat tarik.

2. Sifat termal dengan karakterisasi TGA.

3. Struktur dispersi clay dengan karakterisasi XRD.

3.5 Prosedur Penelitian

Prosedur yang dilakukan dalam sintesis material komposit EPDM Clay ini

menggunakan metode melt compounding, dimulai dengan penimbangan bahan,

penggilingan bahan, vulkanisasi dan pencetakan, serta pengujian dan karakterisasi.

3.5.1 Penimbangan Bahan

Seluruh bahan ditakar menggunakan neraca digital dengan massa

masing-masing bahan ditunjukkan pada tabel 3.3.


46/69

33

x 100

Tabel 3.1 Komposisi Massa Masing-masing Bahan

No. Nama Bahan Massa Bahan (Gram)

Sampel 0 Sampel 3 Sampel 5 Sampel 7 Sampel 10

1 Karet Mentah

EPDM

250 250 250 250 250

2 Organoclay 0 7,5 12,5 17,5 25

3 Sulfur 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5

Penentuan massa masing-masing bahan di atas (dalam gram) dihitung

berdasarkan phr (per hundred rubber) yang merupakan satuan yang digunakan dalam

formulasi kompon, dimana :

Phr =

Maka formulasi kompon karet EPDM di atas adalah sebagai berikut :

Tabel 3.4 Formula Kompon Karet EPDM

No. Nama Bahan Massa Bahan (Gram)

Sampel 0 Sampel 3 Sampel 5 Sampel 7 Sampel 10

1 Karet Mentah EPDM 100 100 100 100 100

9 Organoclay 0 3 5 7 10

15 Sulfur 1 1 1 1 1


47/69

34

3.5.2 Sintesis Material Komposit EPDM Clay

Sintesis material komposit EPDM Clay dilakukan dengan

menggiling semua bahan yang terdiri karet mentah EPDM, organoclay, dan bahan-

bahan kimia lain di dalam open mill. Metode yang digunakan adalah metode melt

compounding (pelelehan kompon), dimana bahan-bahan dimasukkan ke dalam open

mill secara berurutan dengan terus digiling hingga campuran homogen.

Gambar 3.3 Penggilingan Kompon

Waktu yang dibutuhkan untuk membuat satu kompon karet adalah sekitar 15

menit. Setelah selesai dibuat kompon kemudian didiamkan selama 24 jam untuk

kemudian divulkanisasi dan dicetak.


48/69

35

3.5.3 Vulkanisasi dan Pencetakan

Sebelum divulkanisasi, kompon yang telah didiamkan selama 24 jam

kemudian dirheo untuk mengetahui parameter pematangan masing-masing kompon

seperti suhu, tekanan, dan waktu pematangan. Vulkanisasi dan pencetakan kompon

dilakukan dengan menggunakan alat compression moldingpada suhu 150oC, tekanan

100 kg/cm2, dan waktu selama 13 15 menit.

Cetakan sampel berupa plat baja berukuran 20 cm x 20 cm dengan ketebalan 6

mm. Massa kompon untuk vulkanisasi pada masing-masing plat adalah sebanyak 60

gram.

Gambar 3.4 Vulkanisasi dan Pencetakan

Masing-masing kompon yang telah ditimbang diletakkan di dalam plat dan

dipanaskan di dalam compression molding. Bahan sebelum dan setelah dicetak dapat

dilihat pada gambar 3.5.


49/69

36

Gambar 3.5 (kanan) Bahan sebelum dicetak (kompon) ; (kiri) Bahan setelah dicetak

(vulkanisat)

3.5.4 Pengujian dan Karakterisasi

a. Uji Kekerasan

Uji kekerasan menggunakan alat Shore A-Hardness Tester yang juga

dikenal dengan durometer. Teknik pengujian mengacu pada ISO 7619-04.

Durometer seperti alat uji kekerasan lainnya mengukut kedalaman lekukan

yang ditimbulkan oleh gaya tekan standar alat.

Pengujian ini dilakukan dengan menusukkan sampel pada bagian

bawah durometer. Pertama-tama sampel yang sudah dalam bentuk vulkanisat

(kompon yang sudah berbentuk karet matang) dipotong menjadi berbentuk

kotak, sampel kemudian diletakkan di bawah alat, putar bagian samping alat

hingga ujung durometer menyentuh bagian dalam sampel, tahan beberapa

detik sampai muncul angka hasil pengukuran pada durometer.


50/69

37

b. Uji Kuat Tarik

Pengujian ini mengacu pada ISO 37-05 dengan potongan sampel

sesuai standar setebal 2,0 + 0,2 mm dengan kecepatan tarik pada tensometer

LLOYD 2000R adalah sebesar 500 mm + 50 mm/menit. Uji kuat tarik

dilakukan dengan memotong sampel karet dengan bentuk dumb-bell seperti

pada gambar 3.5.

Gambar 3.6 Bentuk Sampel

Sampel yang telah dipotong kemudian dijepit kedua ujungnya pada

holder tensometer setelah sebelumnya diukur dengan mistar. Prinsip

pengujian ini adalah sampel diberi beban tarik hingga putus, selama proses

penarikan berlangsung diamati pergerakan-pergerakan yang terjadi pada

sampel.


51/69

38

c. Karakterisasi TGA

Tujuan karakterisasi ini adalah mendapatkan data awal untuk

menentukan stabilitas termal material, melalui presentase pengurangan berat

bahan pada rentang temperatur tertentu. Karakterisasi ini dilakukan di BPPT

Material Puspiptek, Serpong.

d. Karakterisasi XRD

Tujuan analisa XRD dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui

struktur dispersi clay pada matriks EPDM yang terbentuk pada sampel.

Analisa dilakukan di Pusat Laboratorium Terpadu (PLT) UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta. Alat XRD 7000 merk Shimazu. Pengukuran pola

difraksi sampel dilakukan dengan berkas sinar-x dari tube anode Cu dengan

panjang gelombang, = 1,5419 , voltage : 40,0 kV, arus : 30,0 mA, 2: 2o

80o, denganscan speed : 2 deg/min. Analisis profil difraktometer sinar-x yang

diperoleh dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak program XRD

7000.


52/69

39

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian ini bertujuan menghasilkan suatu produk komposit polimer melalui rekayasa

pembuatan karet EPDM dengan penambahan clay sebagai filler sehingga dapat menghasilkan

produk dengan kualitas sifat mekanik dan termal yang lebih baik. Clay ditambahkan ke dalam

EPDM engan variasi yang berbeda, bertujuan untuk mendapatkan komposisi yang paling optimal

dalam peningkatan sifat mekanik dan termal. Metode yang dilakukan adalah metode melt

compounding, yaitu metode sintesis material EPDM-Clay dengan pelelehan kompon.

Pengujian yang telah dilakukan adalah uji mekanik berupa uji kekerasan (hardness) dan

uji tarik (tensile strength). Karakterisasi yang dilakukan meliputi karakterisasi XRD dan TGA.

Hasil yang dalam penelitian ini dapat dilihat dalam penjelasan berikut.

4.1 Karakterisasi XRD

Karakterisasi XRD dilakukan dengan interval 2 sebesar 00 100. Karakterisasi ini

difokuskan untuk melihat struktur dispersi clay yang terbentuk. Dispersi clay yang diharapkan

terjadi pada penelitian ini adalah eksfoliasi, dimana lapisan clay terdispersi ke dalam EPDM

dengan pemisahan dan orientasi yang acak. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh

Hackman dan Hollaway pada tahun 2005, keberadaan clay yang acak akan memberikan

penguatan mekanik yang cukup besar.


53/69

40

Intensitas

2

Gambar 4.1 Difraktogram Organoclay

Gambar 4.1 menunjukkan pola difraksi organoclay, dimana terdapat tiga buahpeak yang

muncul pada interval 2 : 0 100, ketiga peak yang muncul adalah milik organoclay. Dimana

nilai d-spacing menunjukkan ukuran galeri clay, semakin besar nilai d-spacing maka akan

semakin besar ukuran galeri clay dan akan semakin memudahkan rantai EPDM untuk masuk ke

dalam galeri.


54/69

41

Tabel 4.1Peak Organoclay

Peak 2 d-spacing

d001 2,37 3,6 nmd002 4,58

0 1,9 nm

d003 6,880 1,25 nm

Terlihat pada tabel 4.1 peak d001 memiliki d-spacing yang paling besar, hal ini

menunjukkan bahwa eksfoliasi akan lebih mungkin terjadi pada peak d001. Struktur dispersi clay

eksfoliasi maupun interkalasi dapat diketahui berdasarkan keberadaan peak d001 pada pola

difraksi komposit EPDM Clay[1,2]. Gambar 4.2 menunjukkan pola difraksi kelima sampel

dengan komposisi organoclay yang berbeda yaitu 0, 3, 5, 7 dan 10 phr. Sampel 0 bertindak

sebagai kontrol, dimana pada sampel ini tidak ditambahkan organoclay pada saat proses

pencampuran berlangsung.


55/69

42

Intensitas

2

Gambar 4.2 Difraktogram EPDM Clay

Keempat sampel yaitu sampel 3, 5, 7 dan 10 menunjukkan ketidakadaan peak d001pada

masing-masing pola difraksi. Pergeseran peak d001 menjadi tidak terdeteksi pada komposit

polimer clay menunjukkan bahwa struktur yang terbentuk adalah eksfoliasi[1,2], dimana

lapisan-lapisan clay (layer) telah terdispersi secara acak di dalam matriks EPDM. Ukuran galeri

clay (interlayer) diketahui berdasarkan besar d-spacing peak d001[3], dimana eksfoliasi terjadi

dengan rata-rata d-spacing lebih besar dari 7 nm[4]. Tidak terdeteksinya peak d001pada pola

difraksi sampel 3, 5, 7 dan 10 menunjukkan bahwa d-spacing yang terbentuk cukup besar.

Besarnya d-spacing peak d001 menunjukkan terdapatnya orientasi acak lapisan-lapisan clay[5].

Sebaliknya, adanya peak d001 menunjukkan terbentuknya struktur interkalasi, dimana lapisan-

lapisan claybelum berhasil terpisah dan tidak tersusun secara acak.


56/69

43

Namun, untuk memastikan struktur komposit EPDM Clay yang terbentuk maka

karakterisasi SEM perlu dilakukan. Hal ini dikarenakan keterbatasan alat XRD yang digunakan,

pada umumnya peak organoclay muncul dimulai pada sudut 2 sebesar 00, namun XRD pada

penelitian ini dimulai pada 2sebesar 20. Maka masih belum bisa dipastikan apakah pergeseran

peak d001 benar-benar hilang (amorf) ataukah peak bergeser ke kiri dan berada pada 2kurang

dari 20 hingga tidak terlihat.

Oleh karena itu, selain karakterisasi SEM perlu dilakukan, terbentuknya struktur

eksfoliasi maupun interkalasi juga perlu diverifikasi dengan data uji mekanik dan karakterisasi

TGA, dimana eksfoliasi terjadi apabila sampel 3, 5, 7 dan 10 lebih baik dari sampel 0.

4.2 Pengujian Mekanik

Pengaruh variasi komposisi organoclay (0, 3, 5, 7 dan 10 phr) terhadap sifat mekanik

komposit EPDM Clay telah dipelajari. Pengujian mekanik yang dilakukan pada penelitian ini

adalah uji tarik dan uji kekerasan.

Peningkatan sifat mekanik dan termal ditandai dengan terbentuknya struktur eksfoliasi

maupun interkalasi pada komposit EPDM Clay. Peningkatan sifat mekanik maksimum terjadi

apabila terbentuk struktur eksfoliasi. Pembuktian struktur eksfoliasi dilihat berdasarkan

peningkatan sifat mekanik berupa kekuatan tarik, kekerasan dan indeks penguatan. Dimana

indeks penguatan merupakan perbandingan antara modulus 300 dan modulus 100 yang

menunjukkan tingkat penguatan clay terhadap EPDM, semakin tinggi nilai indeks penguatan

(reinforcing index) maka penguatan clay terhadap EPDM semakin baik.


57/69

44

68,5

68

67,5

67

66,5

66

65,5

65

64,5

64

63,5

Hardness (Shore A)

0 3 5 7 10

1,8

1,6

1,4

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

M100 (MPa)

0 3 5 7 10


58/69

45

M300 (MPa)

3

2,9

2,8

2,7

2,6M300

2,5

2,4

2,30 3 5 7 10

Tensile Strength (MPa)

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0

0 3 5 7 10


59/69

46

Reinforcing Index

2,5

2

1,5

1

0,5

0

0 3 5 7 10

Gambar 4.3 Diagram Nilai Pengujian Mekanik

Tabel 4.2 Nilai Uji Mekanik Seluruh Sampel

Gambar 4.3 menunjukkan nilai uji mekanik seluruh sampel. Nilai kekerasan cenderung

konstan pada semua sampel, hanya terjadi sedikit penurunan pada sampel 10. Sedangkan pada

nilai kekuatan tarik dan indeks penguatan, sampel 7 mengalami peningkatan yang signifikan,


60/69

47

berbeda dengan sampel 3, 5 dan 10 yang memiliki nilai mekanik cenderung lebih rendah dari

sampel 0 seperti yang tertera pada tabel 4.2. Peningkatan pada sampel 7 menunjukkan bahwa

telah terjadi eksfoliasi yang lebih baik dari sampel lain, hal ini dapat dilihat dari peningkatan

yang signifikan pada sifat mekanik.

4.3 Karakterisasi TGA

Gambar 4.4 menampilkan kurva data analisis TGA pengurangan berat (%) dari sampel 0,

3, 5, 7 dan 10 phr. Terjadi pengurangan berat sampai temperatur 4000C untuk semua sampel,

yang mengindikasikan stabilitas material pada temperature ini. Tingginya kandungan volatile

matter (zat-zat yang mudah menguap) seperti air, sulfur, akselerator dan antioksidan pada

sampel yang menyebabkan pengurangan berat bahan pada rentang suhu ini.

(a)


61/69

48

Sampel 3 Phr

(b)

(c)


62/69

49

(d)

(e)

Gambar 4.4 Termogram TGA (a) Sampel 0 phr; (b) Sampel 3 phr; (c) Sampel 5 phr; (d) Sampel7 phr; dan (e) Sampel 10 phr.


63/69

50

Pada tabel 4.2 tertera presentase perubahan berat seluruh sampel, m1 merupakan

pengurangan berat bahan pada temperature < 4000C dan m2 adalah pengurangan berat bahan

pada rentang suhu 400 8000C.

Tabel 4.3 Pengurangan Berat TGA

Sampel (Phr) m1 (%) m2 (%)

0 79,043 2,535

3 74,245 2,646

5 72,615 1,929

7 75,794 2,002

10 75,726 1,800

Terlihat pada tabel bahwa presentase pengurangan berat semakin kecil seiring dengan

penambahan komposisi organoclay, yang menandakan stabilitas termal yang semakin baik.

Presentase pengurangan berat sampel 3, 5, 7 dan 10 yang lebih kecil dari sampel 0 memperkuat

bahwa peningkatkan stabilitas termal komposit EPDM Clay telah tercapai.

Berdasarkan karakterisasi TGA dan uji mekanik, disaat sampel 3, 5 dan 10 mengalami

peningkatan stabilitas termal, nilai mekanik ketiga sampel cenderung menurun. Hal ini

dimungkinan struktur dispersi clay yang terbentuk adalah struktur interkalasi, dimana lapisan

claybelum tersebar secara acak di dalam matriks EPDM.

Sampel 7 merupakan komposisi organoclaypaling optimum untuk karet EPDM, hal ini

dikarenakan pada sampel 7 terjadi peningkatan kedua sifat baik sifat mekanik maupun sifat

termal material. Maka, kemungkinan besar peak d001 pada pola difraksi XRD sampel 7 benar-

benar tidak ada (amorf).


64/69

52

BAB V

PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

Setelah melakukan sintesis dan pengujian serta karakterisasi material komposit

EPDM - Clay, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Penambahan organoclay ke dalam matriks karet sintetis EPDM telah

meningkatkan stabilitas termal material dan sifat mekanik seperti kekerasan,

kekuatan tarik, dan indeks penguatan.

2. Hasil analisis XRD menunjukkan bahwa peak d001 dan perubahan basal spasi tidak

terdeteksi pada seluruh sampel, hal ini menunjukkan bahwa telah terjadi

struktur interkalasi/eksfoliasi pada material komposit EPDM Clay.

3. Semakin banyak komposisi organoclay menghasilkan sifat mekanik dan termal yang

semakin baik, hasil optimal kedua sifat ditunjukkan oleh komposisi organoclay 7

phr.

5.2 SARAN

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan masih banyak yang harus

diperhatikan, yaitu :

1. Untuk penelitian selanjutnya disarankan menggunakan komposisi organoclay 7 phr


65/69

53

yang merupakan komposisi paling optimum meningkatkan sifat mekanik dan

termal.

2. Melakukan uji SEM (Scanning Electron Microscope) untuk memverifikasi

struktur eksfoliasi atau interkalasi yang terbentuk.

3. Melakukan uji PSA (Particle Size Analyser) untuk mengetahui secara pasti ukuran

partikel yang terbentuk, sudah berordo nano ataukah belum.


66/69

54

DAFTAR PUSTAKA

[1] - .Polimer : Ilmu Material. -

[2] - . Universitas Sumatera Utara. -

[3] Hassan Shadily & Redaksi Ensiklopedi Indonesia (Red & Peny)., Ensiklopedi Indonesia Jilid

2 (CES-HAM). Jakarta: Ichtiar Baru-van Hoeve

[4] Gent AN.Elastomer. Encyclopdia Britannica. Diakses 17 April 2015.

[5] Bartczak, Z., Argon, A., Cohen, R. andWeinberg, M. (1999). Toughness mechanism

in semi-crystalline polymer blends: I. High-density polyethylene toughened with rubbers.

Polymer, 40, pp. 23312346.

[6] Kramer, E. Microscopic and molecular fundamentals of crazing.Adv. Polym. Sci.,

pp. 156.

[7] Liang, J. and Li, R. (2000). Rubber toughening in polypropylene: A review.J. Appl.

Polym. Sci., 77(2), pp. 409417.

[8] Wang, Y. (2002). Characterization, Testing and Constitutive modeling of an impact

modified polypropylene.PhD Thesis, The University of Michigan.

[9] Hoang T., Park J.G., Kim G..N., Oh S.T., Ha C.S., and Cho W.J., Synthesis and properties of

styrene EPDM vinyl acetate graft polymer,J. Appl. Polym. Sci., 77, 2296-2304 (2000).


67/69

55

[10] EPDM Roofing Association.EPDM Continues to Perform. Alexandria

[11] K. Rajkumar, et al. (2012). Mechanical, Thermal, Electrical and Morphology

Characterization of Ethylene Propylene Diene Monomer - Nanoclay Composites. India :

Chemical Science Transactions

[12] Ahmadi, Seyed Javad, et al. 2004. Synthesis of EPDM/Organoclay Nanocomposites: Effect

of the Clay Exfoliation on Structure and Physical Properties. Iranian Polymer Journal

13 (5), 2004, 415-422

[13] Chitraningrum, Nidya. 2008. Sifat Mekanik dan Termal Pada Bahan

Nanokomposit EpoxyClay Tapanuli. Skripsi Universitas Indonesia.

[14]http://www.clay.org.au/mins.html.

[15]http://www.tulane.edu/~sanelson/eens211/clayminerals.pdf.

[16]http://www.mala.bc.ca/~earles/geol212/lecture/unit01/uiuc-clays.pdf.

[17] Mc Graw Hll Encyclopedia of Science and Technology 11. 1987. USA : Mc Graw

Hill Book Company. pp. 416-417.

[18]http://www.webminerals.com/data/motmorillonite.shtml

.

[19] Mitchell, J.K. 1993. Fundamentals of Soil Behavior. New York : John Wiley &

Sons Inc.

[20] Xi, Yunfei, Ray L. Frost, He Hongping, Theo Kloprogge, dan Thor Bostrom.
http://www.clay.org.au/mins.htmlhttp://www.clay.org.au/mins.htmlhttp://www.clay.org.au/mins.htmlhttp://www.tulane.edu/~sanelson/eens211/clayminerals.pdfhttp://www.tulane.edu/~sanelson/eens211/clayminerals.pdfhttp://www.mala.bc.ca/~earles/geol212/lecture/unit01/uiuc-clays.pdfhttp://www.mala.bc.ca/~earles/geol212/lecture/unit01/uiuc-clays.pdfhttp://www.mala.bc.ca/~earles/geol212/lecture/unit01/uiuc-clays.pdfhttp://www.webminerals.com/data/motmorillonite.shtmlhttp://www.webminerals.com/data/motmorillonite.shtmlhttp://www.webminerals.com/data/motmorillonite.shtmlhttp://www.webminerals.com/data/motmorillonite.shtmlhttp://www.mala.bc.ca/~earles/geol212/lecture/unit01/uiuc-clays.pdfhttp://www.tulane.edu/~sanelson/eens211/clayminerals.pdfhttp://www.clay.org.au/mins.html


68/69

56

2005. Modification of Wyoming Montmorillonite Surface Using A Cationic

Surfactant. Langmuir. 21: 8675-8680.

[21]http://www.classes.ce.ttu.edu/CE5321/lecture/soil mineralogy.ppt.

[22]http://www.princeton.edu/~pmi/outreach/scsp/mixturesandsolutions/milk/surfactant/html.

[23]http://en.wikipedia.org/wiki/surfactant.html.

[24] Rosen, Milton J. 1978. Surfactants and Interfacial Phenomena. Canada : John

Wiley & Sons, Inc.

[25]http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=936.

[26]http://en.wikipedia.org/wiki/cation_exchange_capacity.html.

[27]http://www.soils.tfrec.wsu.edu/webnutritiongood/soilprops/04CEC.html.

[28] Heinz, Hendrik, R.A. Vaia, R. Krishnamoorti, dan B.L. Farmer. 2006. Self-

Assembly of Alkylammonium Chain on Montmorillonite : Effect of Chain

Length, Head Group Structure, and Cation Exchange Capacity. Chem.

Mater.

[29] https://www.tut.fi/ms/muo/tyreschool/moduulit/moduuli_6/hypertext/1/1_3.html diakses

pada 19 April 2015

[30] Hamed, Gary R. Materials and Compounds. Department of Polymer Science. The

University of Akron, Ohio, USA.
http://www.classes.ce.ttu.edu/CE5321/lecture/soilhttp://www.classes.ce.ttu.edu/CE5321/lecture/soilhttp://www.princeton.edu/~pmi/outreach/scsp/mixturesandsolutions/milk/surfactant/htmlhttp://www.princeton.edu/~pmi/outreach/scsp/mixturesandsolutions/milk/surfactant/htmlhttp://www.princeton.edu/~pmi/outreach/scsp/mixturesandsolutions/milk/surfactant/htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/surfactant.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/surfactant.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/surfactant.htmlhttp://www.azom.com/details.asphttp://www.azom.com/details.asphttp://en.wikipedia.org/wiki/cation_exchange_capacity.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/cation_exchange_capacity.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/cation_exchange_capacity.htmlhttp://www.soils.tfrec.wsu.edu/webnutritiongood/soilprops/04CEC.htmlhttp://www.soils.tfrec.wsu.edu/webnutritiongood/soilprops/04CEC.htmlhttp://www.soils.tfrec.wsu.edu/webnutritiongood/soilprops/04CEC.htmlhttp://www.tut.fi/ms/muo/tyreschool/moduulit/moduuli_6/hypertext/1/1_3.htmlhttp://www.tut.fi/ms/muo/tyreschool/moduulit/moduuli_6/hypertext/1/1_3.htmlhttp://www.soils.tfrec.wsu.edu/webnutritiongood/soilprops/04CEC.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/cation_exchange_capacity.htmlhttp://www.azom.com/details.asphttp://en.wikipedia.org/wiki/surfactant.htmlhttp://www.princeton.edu/~pmi/outreach/scsp/mixturesandsolutions/milk/surfactant/htmlhttp://www.classes.ce.ttu.edu/CE5321/lecture/soil


69/69

[31] Blumstein, A. 1961. Bull. Chim. Soc., pp. 899

[32] Cho, J.W., and D.R. Paul. 2001. Nylon-6 Nanocomposites by Melt Compounding.

Polymer 42, pp. 1083-1094.

[33]http://www.nano2008.org/Buku Pengantar Nanosains/Bab8Nanokomposit.pdf.

[34] Singh, Bhupendra. Polymer Clay Nanocomposite. Department of Chemical

Technology, University of Mumbai.

[35] Hackman, I., and L. Hollaway. 2005. Durability and Mechanical Properties of

Polymer-Layered Silicate Nanocomposites. School of Engineering,

University of Surrey.

[36] Karsal, Cicek. 2008. Preparation and Physical Characterization of Clay/EPDM

Nanocomposites. Thesis Izmir Institute Technology.

[37] Wu, You-Ping, et al. 2004. Effects of Characteristics of Rubber, Mixing and Vulcanization

on the Structure and Properties of Rubber/Clay Nanocomposites by Melt Blending. Paper

Macromolecular Materials and Engineering.
http://www.nano2008.org/Bukuhttp://www.nano2008.org/Bukuhttp://www.nano2008.org/Buku

[SKRIPSI] Pengaruh Variasi Komposisi Organoclay Terhadap Sifat Mekanik Dan Termal Karet Sintetis...

Documents

Transcript of [SKRIPSI] Pengaruh Variasi Komposisi Organoclay Terhadap Sifat Mekanik Dan Termal Karet Sintetis...