Taufan Arif Adlie Primary Author mixed material bibliography Banda Aceh Program Doktor Ilmu Teknik (S3) 2023

Dissertation

ABSTRAK Komposit polimer berbasa diperkuat serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) telah dikaji serta diketahui hasilnya, namun beberapa sifat mekalik dan fisik masih belum optimal. Penambahan fillers Oksida Seng (ZnO) pada pembuatan komposit polimerik berbusa diperkuat serat TKKS diduga dapat meningkatkan karakteristik mekanik, termal dan fisik. Penelitian ini adalah bertujuan untuk mengkaji pengaruh penambahan ZnO terhadap karakteristik mekanik, stabilitas termal dan morfologi komposit polimerik berbusa diperkuat serat TKKS. Komposit dibuat menggunakan metode hand lay-up dengan komposisi yaitu 70% Resin, 15% Serat TKKS, 15% polyurethane sebagai blowing agent dan 4 variasi ZnO (5%, 10%, 15%, 20%) dan tanpa ZnO sebagai kontrol variabel. Karakteristik mekanik diperoleh melalui pengujian tarik, tekan, lentur dan impak mengikuti standar ASTM D638, ASTM D695, ASTM D790-92 dan ASTM D5942-96. Sementara pengujian stabilitas termal menggunakan Thermogravimetry Analyzer dan Differential Scanning Calorimetry (DSC) merujuk kepada ASTM D3850 dan ASTM 3418. Analisa morfologi menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) merujuk ASTM E2809. Nilai tegangan tarik tertinggi komposit yaitu 13.352 MPa dengan nilai regangan 0.025 mm/mm sedangkan kuat tekan tertinggi komposit dengan tegangan 13,576 MPa dan regangan sebesar 0,039 mm/mm. Besarnya nilai tegangan dan regangan tertinggi pada hasil pengujian kuat lentur material komposit polimerik berbusa adalah 7.102 MPa dan 0.857 mm/mm. Sementara kekuatan impak tertinggi dengan nilai 2,067 J/mm2 dan nilai kekuatan impak terendah adalah 1,164 J/mm2. Morfologi permukaan komposit polimerik berbusa dengan serat TKKS dan penambahan ZnO 20% membuat ikatan antara muka matrik (poliester tak jenuh), poliuretan (PU) dan serat (TKKS + ZnO) menjadi lemah, terjadi aglomerasi antara matrik, serat TKKS dan fillers ZnO dan dispersi serat dan fillers tidak homogen. Analisa pengujian stabilitas termal menggunakan TGA menunjukkan degradasi massa awal komposit tertinggi pada temperatur 382.4 0C (Tonset) dengan komposisi 15% ZnO. Temperatur (Tendset) dimana degradasi massa maksimum terjadi pada temperatur 458.61 0C (20% ZnO) sedangkan Tendset terendah terjadi pada temperatur 439.12 0C dengan komposisi 0% ZnO. Hasil pengujian stabilitas termal menggunakan DSC pada komposit polimerik berbusa ini terjadi pada temperatur 342.80 0C (Tonset) terkecil diantara variasi komposisi yang lain (0% ZnO). Sedangkan temperatur tertinggi ada pada komposit dengan komposisi 15% ZnO yaitu 393,55 0C. Temperatur puncak reaksi eksotermik (Tpeak) tertinggi adalah komposit dengan komposisi 15% ZnO, sementara (Tpeak) terendah terdapat pada komposit dengan komposisi 0% ZnO dengan temperatur 373.34 0C. Temperatur kristalisasi (Tendset) terendah terlihat pada material komposit tanpa fillers ZnO dengan temperatur 384.40 0C , sementara temperatur kristalisasi tertinggi tampak pada komposit dengan komposisi fillers ZnO 15% dengan temperatur 424.35 0C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa, penambahan ZnO pada material komposit polimerik berbusa diperkuat dengan serat TKKS dapat meningkatkan kekuatan tarik, tekan, lentur, impak dan stabilitas termal dari material komposit. Variasi komposisi terbaik diantara semua spesimen adalah komposit polimerik berbusa dengan dengan komposisi 15% ZnO dengan ukuran partikel TKKS mesh 100. Komposit ini menjadi kandidat untuk berbagai aplikasi seperti komponen otomotif, komponen konstruksi non struktural dan peralatan rumah tangga. Kata kunci: Oksidasi Seng (ZnO), Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS), Komposit Polimerik Berbusa, Sifat Mekanik, Stabilitas Termal, Morfologi. 0 ELECTRONIC THESES AND DISSERTATION Universitas Syiah Kuala 108270 2023-01-18 10:09:12 2023-01-18 10:11:53 machine generated