KARAKTERISASI KOMPOSIT POLIPROPILENA-PPgM SERBUK KULIT PISANG KEPOK DAN KOMPOSITPOLIPROPILENADMP- SERBUK KULIT PISANG KEPOK
SKRIPSI
IIS BADRIAH NAHAR 100802015
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Universitas sumatera utara
KARAKTERISASI KOMPOSIT POLIPROPILENA-PpgMA-SERBUK KULIT PISANG KEPOK DAN KOMPOSIT POLIPROPILENADMP- SERBUK KULIT PISANG KEPOK
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
IIS BADRIAH NAHAR 100802015
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Universitas sumatera utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas
:qKarakteristik Komposit Polipropilena, q.PP-g-MA, serbuk kulit pisang kepok dan n nikomposit polipropilena, DMP, serbuk nikulit pisang kepok. : Skripsi : Iis Badriah Nahar : 100802015 : Sarjana( S1) Kimia : Kimia :nMatematika dan Ilmu Pengetahua Alam Universitas Sumatera Utara Disetujui di : Medan, November 2014
Komisi Pembimbing :
Pembimbing II
Pembimbing I
Dr. Darwin Yunus Nst.MS NIP.195508101981031006
Dr. Yugia Muis, M.Si NIP.195310271980032003
Diketahui/Disetujui oleh: Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
DR. Rumondang Bulan Nst. M.Si NIP.195408301985032001
Universitas sumatera utara
PERNYATAAN KARAKTERISASI KOMPOSIT POLIPROPILENA,PP-g-MA,SERBUK KULIT PISANG KEPOK DAN KOMPOSIT POLIPROPILENA, DMP, SERBUK KULIT PISANG KEPOK
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa sekripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
November 2014
Iis Badriah Nahar 100802015
Universitas sumatera utara
PENGHARGAAN Bismillahirrahmanniraahim Alhamdulillah Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas rahmat dan karunianya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi sebaik mungkin. Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih Kepada Ayahanda tersayang M.Thoyib dan ibunda tercinta Siti Rabi’ah Adawiyah atas segala do’a dan bimbingan, semangat, pengorbanan, dan kasih sayangnya yang telah diberikan kepada penulis sehingga bisa menyelesaikan studi penulis sampai sekarang ini. Serta adik tercinta Entin Mutoharoh yang selalu mendukung penulis dalam suka dan duka. Dr. Yugia Muis, M.Si selaku dosen pembimbing 1 dan Dr.Darwin Yunus Nasution, M.Si selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak memberikan pengarahan, bimbingan, masukan, dan saran hingga terselesaikannya skripsi ini. Dr Rumondang bulan, MS dan Drs, Albert Pasaribu ,M.Sc Selaku ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU Serta seluruh staff pegawai Departemen Kimia. Bapak dan ibu dosen yang telah memberikan ilmunya selama masa studi penulis di FMIPA USU. Dan tak lupa penulis menyampaikan penghargaan dan cinta kasih yang terdalam dan tulus kepada Kepala Kepala Laboratorium Kimia Fisika USU, Bang edi yang telah membantu penulis selama penelitian, teman-teman asisten Kimia Fisika dan Kimia Polimer Bang Aidil, Bang Supran, Kak Mira, Kak Deasy, kak Neni, Leny, Diana, Gita, Choliq, Habibi, Uci, Suci dan Uli, teman-teman terdekat penulis Mey Rina, Sumariah, Zulfa, Nirmala, Lia, teman-teman seperjuangan 2010 dan teman-teman kos 2D yang selalu memberikan dukungan dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Kepada saudara dan teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah mnyemangati penulis. Hanya Allah SWT yang dapat membalas kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Penulis berharap Allah SWT memberikan berkah-Nya kepada kita semua, amin ya rabbalalamin.
Penulis
Universitas sumatera utara
KARAKTERISASI KOMPOSIT POLIPROPILENA-PPgMA-SERBUK KULIT PISANG KEPOK DAN KOMPOSIT POLIPROPILENA-DMPSERBUK KULIT PISANG KEPOK
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui sifat mekanik dan sifat fisik dari komposit polipropilena, polipropilena tergrafting maleat anhidrat (PP-g-MA) dengan pengisi serbuk kulit pisang Dan polipropilena, dimetil ftalat (DMP) dan pengisi serbuk kulit pisang dengan variasi berat PP-g-MA dan DMP. Kekuatan tarik diuji berdasarkan ASTM D-638. Variasi berat PP:PP-g-MA:Serbuk kulit pisang yang digunakan 7:1:1, 7:2:1, 7:3:1, 7:4:1, 7:5:1. Hasil kekuatan tarik yang paling tinggi didapatkan dengan perbandingan 7:2:1 yaitu 16,77 Mpa dan nilai kemulurannya 2,26 %. Dari uji kerapatan perbandingan 7:2:1 memiliki kerapatan yang paling tinggi dan daya serap air yang paling rendah yaitu 0,87 gr/cm3 dan 2,04 % (2 jam), 4,00 % (24 jam), pada analisa morfologi SEM menunjukkan permukaan yang cukup merata, hal ini menunjukkan komposit tercampur homogen. Pada variasi PP:DMP:Serbuk kulit pisang yang digunakan 7:1:1, 7:2:1, 7:3:1, 7:4:1, 7:5:1. Kekuatan tarik yang paling tinggi didapatkan pada variasi 7:5:1 yaitu 15,60 Mpa dengan nilai kemuluran 2,20 % dari hasil uji kerapatan sebesar 0,68 g/cm3 dan daya serap air sebesar 5,76 % (2 jam), 11,53 % (24 jam), dari analisa morfologi SEM menunjukkan permukaan yang kurang merata, hal ini menunjukkan komposit tidak tercampur homogen.
Universitas sumatera utara
CHARACTERIZATION OF COMPOSITE POLYPROPILENE- PPgMAKEPOK BANANA PEEL POWDER AND COMPOSITE OF POLYPROPILENE - DMP- KEPOK BANANA PEEL POWDER ABSTRACT
The reseach about mechanical and pysical properties of polypropilene, polipropilene grafted maleic anhydride (PP-g-MA) with filler banana peel powder and polipropilene, dimetyl phthalate (DMP), and filler banana peel powder with weigth variation polipropilene grafted maleic anhydric and dimetyl phthalate. Tensile strength tested base on ASTM D-638. The weight variation PP:PP-gMA:banana peel powder used such as 7:1:1, 7:2:1, 7:3:1, 7:4:1, 7:5:1. The highest tensile strength obtained on ratio 7:2:1 was 16,77 Mpa and strain value 2,26 %. The density test ratio 7:2:1 has the highest and the lowest of water absorption test was 0,87 gr/cm3 and 2,04 % (2 Hours), 4,00 % (24 hours), the analysis of morphology with SEM shows the composite surface is homogeneous and uniformly mixed. The variation weight of PP:DMP: banana peel powder used such as 7:1:1, 7:2:1, 7:3:1, 7:4:1, 7:5:1, the highest tensile strength obtained on ratio 7:5:1 was 15,60 Mpa and strain value 2,20 %, from density test was 0,68 g/cm3 and the lowest of water absorption was 5,76 % (2 hours), 11,53 % (24 hours), the morphology analysis with SEM showed uneven surface, it show that the composite is not homogeneous mixed.
Universitas sumatera utara
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Singkatan Daftar Lampiran
ii iii iv v vi vii ix x xi xii
Bab 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Perumusan Masalah 1.3 Pembatasan Masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian 1.6 Metodologi Penelitian 1.7 Lokasi Penelitian
1 2 3 4 5 6 7
Bab 2. Tinjauan Pustaka 2.1 Polipropilena 2.2 Pisang Kepok 2.3 Kulit Pisang 2.4 Interaksi Pemlastis dengan Polimer 2.5 Dimetil ftalat 2.6 Bahan Pengisi 2.7 Maleat Anhidrat 2.8 Benzoil Peroksida 2.9 Grafting Polipropilena 2.10. Kompatibilitas Campuran Polimer 2.11. Karakteristik Campuran Polimer 2.11.1 Analisa Sifat Permukaan dengan pengujian SEM 2.11.2 Uji Tarik dan Kemuluran 2.11.3 Kerapatan Papan Komposit 2.11.4 Uji Daya Serap Air 2.11.5 Spektroskopi FTIR
8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 19 20 21 21 22
Universitas sumatera utara
Bab 3. Metode Penelitian 3.1 Alat dan Bahan 3.1.1. Alat 3.1.2 Bahan 3.2 Prosedur Penelitian 3.2.1 Pembuatan Serbuk Kulit Pisang 3.2.2 Proses Grafting MA Kedalam Polipropilena 3.2.3 Pembuatan Campuran Polimer dengan pemlastis dan serbuk kulit pisang 3.2.4 Proses Pembuatan Komposit PP:PP-g-MA:SKP 3.3 Bagan Penelitian 3.3.1 Proses Preparasi Serbuk Kulit Pisang 3.3.2 Proses Pencampuran PP-DMP -SKP 3.3.3 Proses Grafting PP dengan Maleat Anhidrat 3.3.4 Proses pemurnian PP-g-MA 3.3.5 Proses Pencampuran PP/PP-g-MA/SKP
Bab 4. Hasil dan Pembahasan 4.1 Pembuatan PP-g-MA 4.2 Analisa FT-IR PP-g-MA 4.3 Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran Komposit PP/PP-g-MA/Serbu Kulit Pisang 4.3.1 Uji Tarik dengan Variasi Berat PP-g-MA 4.3.2 Uji Tarik dengan Variasi Berat DMP 4.4 Analisa Sifat Morfologi dengan Uji SEM 4.5 Analisa Kerapatan dan Daya Serap Air Komposit PP/PP-g-MA/Serbuk Kulit Pisang 4.5.1 Kerapatan 4.5.1.1 Kerapatan dengan Variasi MIIIBerat PP-g-MA 4.5.1.2 Kerapatan dengan Variasi DMP 4.5.2 Daya Serap Air 4.5.2.1 Daya Serap air dengan Variasi Berat PP-g-MA 4.5.2.2 Daya Serap air dengan Variasi Berat DMP
23 23 23 24 24 25 25 26 26 27 27 29 30
31 31 31 33 34 37 39 40
40 42
45 45
Bab 5. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
47 48
Daftar Pustaka
49
Universitas sumatera utara
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel 2.1 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11
Judul
Halaman
Komposisi Kulit Pisang Data Hasil Pencampuran Bahan Polimer Bilangan Gelombang PP-g-MA setelah pemurnian Bilangan Gelombang PP-DMP Hasil Perhitungan Kekuatan Tarik dan Kemuluran PP/PP-g-MA/SKP Hasil Perhitungan Kekuatan Tarik dan Kemuluran dengan variasi DMP Kerapatan Komposit Variasi Berat PP-g-MA Kerapatan Komposit dengan variasi DMP Daya Serap air Dengan waktu Perendaman 2 jam (Variasi Berat PP-g-MA) Daya Serap Air Dengan Waktu Perendaman 24 jam (Variasi Berat PP-g-MA) Daya Serap air dengan waktu Perendaman 2 jam (Variasi Berat DMP) Daya Serap air dengan waktu Perendaman 24 jam (Variasi Berat DMP)
11 31 31 32 37 40 42 43 43 45
Universitas sumatera utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor 2.1 2.2. 2.3 2.4 2.5 2.6 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10
4.11
Judul
Halaman
Struktur Polipropilena Limbah kulit pisang kepok Struktur senyawa Dimetil Ftalat Struktur Maleat Anhidrat Reaksi Grafting Maleat Anhidrat kedalam polipropilena Spesimen uji berdasarkan ASTM D638 Hasil FT-IR PP-g-MA dan PP-DMP Grafik kekuatan tarik (Mpa) dari komposit PP/PP-g-MA/SKP 35 Grafik kemuluran (%) dari komposit PP/PP-g-MA/SKP 36 Grafik kekuatan tarik (Mpa) Komposit PP/DMP/SKP Grafik kemuluran (%) dari komposit PP/DMP/SKP Foto SEM komposit perbandingan PP:PP-g-MA (7:2:1) perbesaran 500x Foto SEM komposit perbandingan PP;DMP:SKP (7:5:1) perbesaran 500x Grafik hubungan antara variasi komposisi dengan densitas Grafik hubungan antara variasi DMP dengan densitas Grafik Daya Serap air Pada waktu perendaman 2 jam dan 24 jam Variasi PP-g-MA Grafik Daya Serap Air Pada Waktu Perendaman 2 jam dan 24 jam Variasi PP-DMP
7 11 13 15 18 21 31
37 38 39 39 41 42 43
44
Universitas sumatera utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Lampiran 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Judul Perhitungan Kekuatan Tarik Perhitungan Kemuluran Perhitungan Daya Serap Air Penentuan Drajat Grafting Hasil Spektrum FT-IR PP murni Hasil Spektrum FT-IR MA Hasil Spektrum PP-g-MA Hasil Spektrum FTIR PP-DMP Hasil Analisa Morfologi SEM Gambar Alat dan Bahan Penelitian
Halaman 51 52 53 53 54 55 56 57 58 59
Universitas sumatera utara
