EMAIL: PASSWORD:
Front Office
UPT. PERPUSTAKAAN
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya


Kampus ITS Sukolilo - Surabaya 60111

Phone : 031-5921733 , 5923623
Fax : 031-5937774
E-mail : libits@its.ac.id
Website : http://library.its.ac.id

Support (Customer Service) :
timit_perpus@its.ac.id




Welcome..guys!

Have a problem with your access?
Please, contact our technical support below:
LIVE SUPPORT


Moh. Fandika Aqsa


Davi Wahyuni


Tondo Indra Nyata


Anis Wulandari


Ansi Aflacha




ITS » PhD Theses » Program Doktoral Teknik Kimia
Posted by dewi007 at 11/05/2009 16:03:40  •  11205 Views


PEMBUATAN TERMOPLASTIK ELASTOMER DARI CAMPURAN KARET ALAM DAN POLIPROPILEN

THE PRODUCTION OF THERMOPLASTIC-ELASTOMER FROM NATURAL RUBBERPOLYPROPYLENE BLEND

Author :
Bahruddin 




ABSTRAK

Karet alam natural rubber NR merupakan salah satu komoditi alam Indonesia yang berlimpah. Bidang penggunaan material ini hampir tidak berubah dalam beberapa dekade terakhir yaitu untuk pembuatan ban. Padahal secara teknis dan ekonomis NR ini juga berpotensi untuk dikembangkan sebagai bahan pengganti karet sintetik pada material termoplastik elastomer TPE. Sampai dengan saat ini jarang ditemui publikasi atau informasi mengenai hal-hal yang sudah dilakukan yang terkait dengan pengembangan material TPE berbasis NR Indonesia. Penelitian-penelitian yang sudah dilakukan juga menunjukkan bahwa campuran NR dan polipropilen PP mempunyai sifat mekanik yang rendah pada komposisi NR tinggi. Penelitian dalam disertasi ini bertujuan untuk meningkatkan kompatibilisasi campuran antara NR Indonesia khususnya tipe SIR-20 dengan PP sehingga dapat menghasilkan sifat mekanik yang lebih baik dari pada yang diperoleh dari hasil penelitian-penelitian sebelumnya. Penelitian difokuskan pada kajian mengenai peningkatan kompatibilisasi dan sifat-sifat campuran NRPP dengan memanipulasi parameter-parameter yang meliputi komposisi NR rasio massa NRPP komposisi sulfur sebagai cross-link agent pada reaksi vulkanisasi modifikasi komponen NR dengan pencangkokan gugus OH untuk meningkatkan kepolarannya dan penambahan komponen kopolimer cangkok maleated polypropylene MA-g-PP ke dalam campuran sebagai kompatibilizer. Pengaruh perbedaan stress history dipelajari dengan membandingkan hasil pencampuran menggunakan single-screw extruder dan internal mixer. Sebagai respon dari pengaruh parameter-parameter tersebut digunakan indikator kecampuran miscibility morfologi sifat mekanik dan sifat termal. Kecampuran ditentukan dari nilai energi bebas pencampuran yang dihitung berdasarkan model Flory-Huggins. Indikator lainnya ditentukan secara eksperimental yaitu morfologi dengan scanning electron microscopy SEM sifat mekanik yang diukur meliputi tensile strength elongation at break dan hardness yang diukur berdasarkan standar ASTM dan sifat termal diukur dengan differential scanning calorimetry DSC dan viscoelastometer VE. Hasil penelitian menunjukkan bahwa paduan NRPP dengan fasa NR tervulkanisasi dinamik atau termodifikasi gugus OH bersifat tidak dapat campur terindikasi dari energi bebas pencampurannya yang bernilai positif dan adanya dua nilai suhu transisi gelas pada berbagai komposisi NR sulfur dan gugus OH. Penambahan MA-g-PP dapat menurunkan nilai energi bebas pencampuran namun masih tetap bernilai positif. Paduan NRPP dengan fasa NR tervulkanisasi dinamik dan termodifikasi gugus OH mempunyai morfologi dua fasa pada berbagai komposisi NR sulfur dan gugus OH. Penambahan MA-g-PP dapat meningkatkan homogenitas dan menurunkan ukuran fasa NR yang terdistribusi. Pencampuran NRPP dengan menggunakan internal mixer dapat menghasilkan distribusi fasa yang lebih merata dan ukuran fasa yang lebih kecil dibandingkan dengan jika menggunakan single-screw extruder sehingga menghasilkan sifat mekanik yang lebih baik. Paduan mempunyai satu suhu leleh meskipun lebih rendah dari komponen PP sehingga dapat diproses sebagaimana termoplastik PP. Peningkatan komposisi NR dan penambahan MA-g-PP dapat meningkatkan suhu leleh paduan meskipun tidak dapat mencapai suhu leleh komponen PP. Panas peleburan H juga menunjukkan profil yang sama namun semakin kecil dengan meningkatnya kadar NR dan MA-g-PP. Peningkatan komposisi NR menghasilkan peningkatan sifat elongation at break namun menurunkan sifat tensile strength dan hardness. Sebaliknya peningkatan komposisi sulfur menurunkan sifat tensile strength namun meningkatkan sifat elongation at break dan hardness. Modifikasi NR dengan gugus OH menyebabkan penurunan sifat tensile dan hardness namun sifat elongation at break meningkat hingga 126 pada rasio massa 7030. Penambahan MA-g-PP dapat meningkatkan sifat mekanik paduan NRPP dengan fasa NR tervulkanisasi namun menurunkan sifat mekanik paduan NRPP dengan fasa NR termodifikasi gugus OH. Sifat mekanik paduan tanpa vulkanisasi dinamik relatif rendah terutama pada komposisi NR 40 massa atau lebih yang disebabkan sifat mekanik alami dari NR yang rendah. Sifat mekanik tertinggi dari TPE yang dihasilkan pada penelitian ini adalah sifat elongation at break yang mencapai 512 dengan tensile strength 77 MPa dan hardness 60 shore A. Sifat tersebut diperoleh pada rasio massa NRPP 7030 sulfur 3 phr fraksi massa MA-g-PP 5 dan diproses dengan menggunakan internal mixer. Sifat mekanik tersebut lebih baik dibandingkan dengan sifat mekanik campuran NRPP yang diperoleh peneliti-peneliti sebelumnya baik menggunakan kopatibilizer silane maupun trans-polyoctenylene rubber TOR. Hasil investigasi ini menunjukkan bahwa NR Indonesia khususnya tipe SIR-20 berpotensi dikembangkan sebagai bahan untuk pembuatan material TPE. Namun untuk memperoleh material TPE yang secara ternis dan ekonomis dapat bersaing secara komersial masih diperlukan kajian-kajian yang lebih lanjut.


ABSTRACT

Natural rubber is one the abundant Indonesian natural resources. In the last few decades natural rubber material has only contributed mainly on tire industry. In fact natural rubber also has the potency to replace synthetic rubber for production of thermoplastic elastomer TPE material. Many studies have been made in this area. However only few studies have been conducted to investigate the TPE based on Indonesian natural rubber. Most research in this area report that natural rubberpolypropylene NRPP blend has low mechanical properties at high NR composition. The objective of this study was to improve the compatibilization of Indonesian NR especially of SIR20 type and PP blend in order to increase mechanical properties of the blend. The work in this study was focused to increase the compatibility and properties of NRPP blend by manipulation of parameters such as NR composition NRPP mass ratio sulfur composition as cross-link agent in dynamic vulcanization NR modification through OH group grafting to increase polarity and the addition of maleated polypropylene as compatibilizer. The effect of stress history on blend characteristic was investigated by using single-screw extruder and internal mixer techniques. The effect of those parameters was analyzed by observing miscibility morphology mechanic and thermal characteristics. Miscibility was determined from the mixing free-energy calculated by Flory-Huggins model. The other indicators were determined experimentally morphology by scanning electron microscopy SEM observation mechanical properties assessment by ASTM measurement standard tensile strength elongation at break and hardness thermal analysis study by differential scanning calorimetry DSC and viscoelastometry VE. The analysis result showed that NRPP blend with vulcanized or OH modified NR is immiscible blend as it was indicated from positive free energy resulted and the two transition-peak appearance in DSC or VE thermographs. The addition of MA-g-PP could increase homogeneity and decrease particles size of distributed NR phase. The usage of internal mixer produced more homogeneity and smaller size of NR phase comparing to that of the single-screw extruder application thus better mechanical characteristic could be attained. Blend posessed single melting point thus indicating the possibility of thermoplastic-like processing. The increase of both NR and MA-g-PP content increased the blend melting point regardless that the point was still below to that of polypropylene. Heat fusion H showed similar tendency though it was recorded lower with the increase of NR and MA-g-PP. The increase of NR could enhance the elongation at break but it also lowered down the tensile strenght and hardness. NR phase modification with OH group decreased tensile and hardness but increased elongation at break to 126 at 7030 mass ratio. The introduction of MA-g-PP could improve mechanical properties of the blend of NRPP but decrease to that of the OH modified NR. Mechanical properties of the blend was relatively low for un-dynamically vulcanized materials particularly for NR 40 wt or more. The highest record of mechanical properties was found to be 512 elongation at break 7.7 MPa tensile strength and 60 Shore A hardness at NRPP 7030 ratio sulfur content of 3 phr MA-g-PP 5 wt and using internal mixer. The result obtained in this work has better than that of previous studies. In general the study has shown that Indonesian natural rubber in this case SIR-20 type indicate that the material has potency to be developed as TPE material. Further studies are required to improve the knowledge and the technology in practical application.



Keywordskomposit NR/PP; vulkanisasi dinamik; kompatibilisasi; morfologi; sifat mekanik dan termal
 
Subject:  termoplastik
Contributor
  1. Prof. Dr. Ir. Nonot Soewarno, M. Eng
    Dr. Ir. Sumarno, M. Eng
    Prof. Dr. Ir. Gede Wibawa, M. Eng
Date Create: 11/05/2009
Type: Text
Format: pdf.
Language: Indonesian
Identifier: ITS-PhD-3100008033817
Collection ID: 3100008033817
Call Number: RDK 678 Bah p


Source
PhD Theses of Chemical Engineering, RDK 678 Bah p, 2008

Coverage
ITS Community Only

Rights
Copyright @2008 by ITS Library. This publication is protected by copyright and permission should be obtained from the ITS Library prior to any prohibited reproduction, storage in a retrievel system, or transmission in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording, or likewise. For information regarding permission(s), write to ITS Library




[ Download - Summary ]

ITS-PhD-3100008033817-4087.pdf




 Similar Document...




! ATTENTION !

To facilitate the activation process, please fill out the member application form correctly and completely

Registration activation of our members will process up to max 24 hours (confirm by email). Please wait patiently

POLLING

Bagaimana pendapat Anda tentang layanan repository kami ?

Bagus Sekali
Baik
Biasa
Jelek
Mengecewakan





You are connected from 54.80.158.67
using CCBot/2.0 (http://commoncrawl.org/faq/)



Copyright © ITS Library 2006 - 2016 - All rights reserved.
Dublin Core Metadata Initiative and OpenArchives Compatible
Developed by Hassan