Electronic Theses and Dissertation

Pemanfaatan suatu bahan baku yang berasal dari alam saat ini menjadi daya tarik untuk para peneliti. Serat kelapa dan fly ash merupakan bahan alam yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan material komposit. Serat kelapa dan fly ash sebagai material komposit masih memiliki kekurangan dalam sifat mekanik maupun sifat termailnya. Oleh karena itu, perlu adanya inovasi untuk meningkatkan sifat-sifat ini dengan coupling agent dan hibridisasi filler. Variabel bebas yang digunakan adalah rasio serat kelapa terhadap fly ash dan konsentrasi silane coupling agent. Rasio serat kelapa terhadap fly ash yang digunakan adalah (10:4, 7:4, 4:4, 4:7, dan 4:10 %wt), sedangkan konsentrasi silane coupling agent adalah 0 dan 5%. Berdasarkan analisa gugus fungsi, alkali dan silane treatment yang diberikan kepada serat kelapa mampu mengurangi kadar lignin dan hemiselulosa serta menambah gugus fungsi baru yaitu Si-O-C. Hasil tertinggi sifat fisik komposit hibrida diantaranya densitas, water absorption, dan thickness swelling berturut-turut sebesar 2,6123 g/cm3, 4,6595%, dan 7,4692x10-3%. Hasil tertinggi sifat mekanik komposit hibrida diantaranya tensile strength, tensile modulus, elongation, dan flexural strength berturut-turut sebesar 27,4649 MPa, 1,4264 GPa, 2,8999%, dan 113,7677 MPa. Sedangkan hasil sifat termal yang dilihat dari persen weight loss yang diperoleh dari setiap sampel menunjukkan hasil terbaik untuk pengaruh rasio sebesar 90,44% dan untuk pengaruh silane treatment sebesar 84,38%. Coupling agent dan hibridisasi filler, mampu meningkatkan sifat fisik, mekanik, dan termal dari komposit hibrida berpengisi serat kelapa dan fly ash.

The utilization of a raw material that comes from nature is currently an attraction for researchers. Coconut fiber and fly ash are natural materials that can be used as raw materials for making composite materials. However, as composite materials, coconut fiber and fly ash still have shortcomings in their mechanical and thermal properties. Therefore, it is necessary to innovate to improve these properties with coupling agents and filler hybridization. The independent variables used were the ratio of coconut fiber to fly ash and the concentration of silane coupling agent. The ratio of coconut fiber to fly ash used was (10:4, 7:4, 4:4, 4:7, and 4:10 %wt), while the concentrations of silane coupling agent were 0 and 5%. Based on functional group analysis, alkali and silane treatment given to coconut fiber reduced the levels of lignin and hemicellulose and added a new functional group, Si-O-C. The highest yields of the physical properties of the hybrid composites were density, water absorption, and thickness swelling of 2.6123 g/cm3, 4.6595%, and 7.4692x10-3%, respectively. The highest yields of the mechanical properties of the hybrid composites were tensile strength, tensile modulus, elongation, and flexural strength of 27.4649 MPa, 1.4264 GPa, 2.8999%, and 113.7677 MPa, respectively. At the same time, the thermal properties results seen from the percent weight loss obtained from each sample showed the best results for the ratio effect of 90.44% and the effect of silane treatment of 84.38%. Therefore, coupling agent and filler hybridization can improve the hybrid composite's physical, mechanical, and thermal properties filled with coconut fiber and fly ash.