Electronic Theses and Dissertation

Komposit adalah material yang terbentuk dari penggabungan dua atau lebih bahan berbeda untuk menghasilkan material baru dengan sifat-sifat yang lebih unggul dibandingkan penyusunnya. Biokomposit merupakan material komposit yang menggunakan bahan alami sebagai salah satu atau kedua komponennya, yaitu matriks dan penguat yang dapat dijadikan sebagai pembuatan papan biokomposit. Pada penelitian ini digunakannya partikel tempurung kelapa berukuran 200 mesh sebagai filler dengan matriks resin epoksi. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui pengaruh konsentrasi alkali NaOH partikel tempurung kelapa dalam waktu perendaman terhadap sifat termal, sifat fisis, sifat mekanis dan performa permukaan patahan akibat kekuatan lentur. Perbandingan komposisi partikel tempurung kelapa dan resin epoksi adalah 80:20 (vol%) dengan variasi konsentrasi NaOH 0%,5%,10%,15% dan 20% pada waktu perendaman 0 jam, 4 jam, dan 8 jam untuk menentukan pengaruhnya terhadap sifat termal, sifat fisis (kerapatan, porositas, pengembangan tebal), sifat mekanis (MOE dan MOR) dan performanya terhadap permukaan patahan akibat dari kekuatan lentur. Proses pembuatan papan biokomposit dilakukan dengan pengepresan menggunakan press hydraulic dengan beban 9 ton selama 30 menit dalam cetakan berukuran 150 mm x 150 mm x 10 mm. Penelitian ini menggunakan standar pengujian ASTM D571 dan ASTM D790. Kerapatan tertinggi diperoleh pada konsentrasi NaOH 20% dengan waktu perendaman 8 jam yaitu 1,520 g/cm3, sedangkan porositas dan pengembangan tebal masing – masing adalah 9,454 % dan 10,932 % pada papan biokomposit tanpa perlakuan. Pengujian mekanik juga memperoleh hasil MOE dan MOR semakin meningkat dengan penambahan konsentrasi NaOH dan waktu perendaman. Nilai sifat mekanik terbaik terdapat pada konsentrasi NaOH 20% dengan masing – masing nilai 453,44 kgf/mm2 dan 1,96 kgf/mm2. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi alkali NaOH maka nilai kerapatan akan semakin besar begitu juga dengan nilai konduktivitas termal. Sebaliknya nilai porositas dan pengembangan tebal semakin menurun akibat dari penambahan alkali NaOH. Konduktivitas termal minimum terdapat pada papan partikel tanpa perlakuan 0 jam perendaman dengan nilai 0,0877 W/m°C, dan baik sebagai bahan isolasi temal Hasil stabilitas termal menunjukkan waktu perendaman 8 jam NaOH 20% memiliki nilai stabilitas tertinggi. Waktu perendaman juga mempengaruhi struktur dari performa permukaan patahan dari kekuatan lentur, permukaan menjadi lebih baik pada waktu perendaman 8 jam dibandingkan dengan 4 jam.

Composites are materials formed by combining two or more different substances to create a new material with superior properties compared to its individual components. Biocomposites are composite materials that use natural materials as one or both of their components, namely the matrix and the reinforcement, which can be utilized in the production of composite boards. This study employs 200-mesh coconut shell particles as filler with an epoxy resin matrix. The objective of this research is to determine the effect of NaOH alkaline concentration on coconut shell particles and soaking duration on thermal properties, physical properties, mechanical properties, and the performance of fractured surfaces resulting from flexural strength. The composition ratio of coconut shell particles to epoxy resin is 80:20 (vol%) with NaOH concentration variations of 0%, 5%, 10%, 15%, and 20%, and soaking times of 0 hours, 4 hours, and 8 hours to evaluate their impact on thermal properties, physical properties (density, porosity, thickness swelling), mechanical properties (MOE and MOR), and the fractured surface performance due to flexural strength. The composite board manufacturing process involves pressing using a hydraulic press with a load of 9 tons for 30 minutes in a mold measuring 150 mm x 150 mm x 10 mm. This study adheres to ASTM D571 and ASTM D790 testing standards. The highest density was obtained at 20% NaOH concentration with an 8-hour soaking time, measuring 1.520 g/cm³, while porosity and thickness swelling values were 9,454% and 10,932%, respectively, for composite boards without treatment. Mechanical testing also revealed that MOE and MOR values increased with higher NaOH concentrations and soaking durations. The best mechanical properties were achieved at 20% NaOH concentration, with values of 453.44 kgf/mm² and 1.96 kgf/mm², respectively. The results indicate that higher NaOH concentrations lead to greater density and thermal conductivity values. Conversely, porosity and thickness swelling values decreased with the addition of NaOH. The minimum thermal conductivity was found in untreated particleboards with a 0-hour soaking time, measuring 0.0877 W/m°C, making it suitable as a thermal insulation material. Thermal stability testing demonstrated that an 8-hour soaking time with 20% NaOH had the highest stability value. Soaking time also influenced the structure and performance of fractured surfaces due to flexural strength, with better surface performance observed at an 8-hour soaking time compared to 4 hours.