Buku Saku Catatan Karakterisasi Material Polimer
-
Upload
fikri-siplho -
Category
Documents
-
view
186 -
download
57
Transcript of Buku Saku Catatan Karakterisasi Material Polimer
1BUKU SAKU : PLASTIK
Untuk membandingkan performa
material, umumnya dilakukan pengukuran
karakteristik dengan standar tertentu,
contohnya ASTM (American Standard
Testing Method), JIS (Japan Industrial
Standard), atau juga pada beberapa
aplikasi di Indonesia juga dikenal SNI
(Standar Nasional Indonesia)
Melt Flow Rate (MFR)adalah suatu ukuran kekentalan material
plastik pada saat terkena panas diatas
temperatur lelehnya.
Pada industri plastik, MFR berguna dalam
menentukan jenis proses dan kondisi
proses (umumnya terkait pengaturan
temperatur) yang dapat digunakan
terhadap material tersebut.
Pada prinsipnya semakin tinggi
MFR maka material akan semakin encer sehingga temperatur proses
yang dibutuhkan semakin rendah.
2 BUKU SAKU : PLASTIK
Cara pengukuran MFR yaitu dengan
mengukur berat lelehan PP akibat terkena
beban 2.16 kg pada temperatur 230°C
dalam 10 menit. Sehingga dapat juga
menggambarkan ukuran kekentalan
polimer pada saat terkena panas.
Standar: ASTM D1238
Tri Polyta memiliki produk dengan variasi
MFR mulai dari 1.2 – 35 gr / 10 min, sesuai
dengan desain aplikasi produk tersebut.
Pada penamaan grade Tri Polyta,
MFR Karakteristik Aliran
< 4 Kental 4 – 10 Sedang
10 – 20 Encer 20 – 40 Sangat Encer
> 40 Sangat Sangat Encer
3BUKU SAKU : PLASTIK
MFR ditunjukkan melalui dua digit kode
angka di tengah nama grade.
Contohnya Trilene HF2.9BO karena
didesain untuk aplikasi film extrusion,
maka memiliki MFR rendah (kental), yaitu
2.9 gr / 10 min. Sebaliknya Trilene RI10HC
untuk aplikasi injection molding dituntut
memiliki ke-encer-an yang baik, maka
memiliki MFR 10 gr / 10 min. Home
Density (Berat Jenis)merupakan ukuran kepadatan molekul
dalam material, sehingga terkait berat dan
volume produk. Density ini merupakan
parameter penting pada material PE.
Namun pada PP, density merupakan
karakteristik dasar yang relatif konstan.
Dalam membandingkan beberapa jenis
material, pada dasarnya semakin tinggi
berat jenis suatu material maka berat benda semakin tinggi untuk ukuran
volume yang sama.
4 BUKU SAKU : PLASTIK
Cara pengukuran berat jenis adalah
dengan mengukur perbandingan antara
berat dan volume suatu benda.
Standar: ASTM D792 dan D1505
Note: kg/m³x0.001 = gr/cm³
Tensile Strength at Yieldyaitu ukuran kekuatan mekanis suatu
material untuk mempertahankan
bentuknya (tidak mulur) apabila ditarik.
Pada dasarnya semakin tinggi Tensile
Yield Strength maka material semakin kaku (tidak mudah mulur).
Standar: ASTM D638 (at 50 mm/min) Home
Material Density (Kg/m3)
PP (Homo) 903 PP (Random) 895-903 PP (ICP) 900 LDPE 910-925 HDPE 941-965 PS (GPPS & HIPS) 1050 ABS 920-1180 PET 1560
Home
5BUKU SAKU : PLASTIK
Tensile Elongation at YieldBersamaan dengan pengukuran Tensile
Strength, data lain yang didapat dari
pengujian tarik yaitu regangan (mulur)
maksimum yang dialami benda dalam
kondisi yang elastis (dapat kembali).
Pada aplikasi sehari-hari, kondisi “dapat
kembali” ini contohnya terlihat saat
karet atau pegas ditarik dan kemudian
dilepaskan.
Pada dasarnya semakin tinggi Tensile
Yield Elongation maka material semakin ulet.
Note: Mpa x 10.2 = kg/cm², Mpa x 145 = psi
Material Tensile
Strength(Mpa)
TensileElongation
(%) PP (Homo) 33-40 13-14 PP (Random) 20-30 14-15 PP (ICP) 27-29 11-13
LDPE 9-15 150-600 (break)
HDPE 26-33 4-18 PS (GPPS & HIPS) 24-56 1-4 (break)
ABS 33-50 1.5-100 (break)
PET 159 4
6 BUKU SAKU : PLASTIK
Flexural Modulus (1% secant)
adalah sifat mekanis yang menunjukan
ukuran kekakuan dari suatu produk plastik.
Pada produk jadi (aplikasi), contohnya
seperti pada gelas thermoforming,
Flexural Modulus dapat digantikan melalui
pengukuran top load.
Note: Mpa x 10.2 = kg/cm2 Mpa x 145 = psi
Home
7BUKU SAKU : PLASTIK
Pada prinsipnya semakin tinggi Fleksural
Modulus maka material semakin kaku.
Cara pengukuran Flexural Modulus
yaitu dengan menekan sampel hingga
membengkok. Sehingga dengan
mengukur ketahanan material terhadap
pembengkokan, Flexural Modulus akan
menjadi ukuran kekakuan material.
Standar: ASTM D790A (at 1.3 mm/min)
Note : J/m x 0.102 = kg-cm/cm
Material FlexuralModulus
(Mpa) PP (Homo) 1260-1600 PP (Random) 730-1025 PP (ICP) 1170-1300 LDPE 240-330 HDPE 1000-1552 PS (GPPS & HIPS) 1910-7586 ABS 897-4138 PET 2000 Home
8 BUKU SAKU : PLASTIK
Notched Izod Impact Strengthadalah ukuran ketahanan benturan dari
suatu produk plastik. Pada aplikasi,
umumnya Impact Strength dapat diukur
melalui pengujian drop test.
Pada dasarnya semakin tinggi Impact
Strength maka material semakin kuat (tidak mudah pecah).
Cara pengukuran Notched Izod Impact
Strength ini adalah mengukur ketahanan
material terhadap benturan (tumbukan)
pendulum.
Standar: ASTM D256 (at 23°C)
9BUKU SAKU : PLASTIK
Material Izod Impact
Strength(J/m)
PP (Homo) 30-40 PP (Random) 81-110 PP (ICP) 135-160 LDPE No Break HDPE 30-373 PS (GPPS & HIPS) 19.7-93 ABS 105-640 PET 90-101
Hardness, RockwellPengujian kekerasan material sebenarnya
merupakan pengukuran ketahanan
material terhadap pembebanan (tekan)
setempat atau pengoresan.
Pada industri injection molding,
produk-produk dengan kekerasan yang
baik akan memiliki ketahanan gores
yang lebih baik. Sedangkan pada industri
thermoforming, kekerasan yang tinggi
akan memudahkan proses cutting.
Pada dasarnya semakin tinggi hardness
maka material semakin keras atau
dengan kata lain semakin kaku.
Home
10 BUKU SAKU : PLASTIK
Material Hardness (R Scale)
PP (Homo) 100-102 PP (Random) 65-85 PP (ICP) 78-85 LDPE 42-46 HDPE 58-80 PS (GPPS & HIPS) 38-130 ABS 75-120 PET 105
Karena pada pengujian ini, sampel ditekan
dengan suatu indentor, contohnya pada
standar Rockwell digunakan bola baja ½”,
hingga tercetak suatu jejak indentasi.
Standar: ASTM D785
Home
11BUKU SAKU : PLASTIK
Heat Deflection Temperature (HDT) merupakan temperatur dimana material
mulai mengalami perubahan bentuk,
akibat pengaruh beban tekuk (0.455 MPa)
dan temperatur tinggi.
Umumnya, HDT digunakan sebagai
batasan temperatur aplikasi dari suatu
produk plastik. Contohnya ketika hendak
mengunakan suatu piring plastik untuk
memanaskan makanan dalam microwave,
tentu kita tidak ingin menggunakan piring
yang akan melunak atau bahkan meleleh
bila digunakan.
Karena itu, perlu dipilih material polimer
yang memiliki HDT yang sesuai dengan
aplikasi.
Pada dasarnya semakin tinggi HDT maka
material akan semakin tahan terhadap temperatur tinggi.
12 BUKU SAKU : PLASTIK
Standar: ASTM D648
Material HDT (oC) PP (Homo) 100-115 PP (Random) 65-85 PP (ICP) 100-105 LDPE 38-49 HDPE 65-95 PS (GPPS & HIPS) 87-95 ABS 102-107 PET 71
Vicat Softening Point (VSP) yaitu temperatur dimana material mulai
mengalami pelunakan. Perbedaan
HDT dengan VSP adalah metode
pembebanannya.
VSP ini penting diketahui terutama pada
aplikasi-aplikasi yang menggunakan
tahap pemotongan atau pengrusakan
Home
13BUKU SAKU : PLASTIK
Material VSP (oC) PP (Homo) 152 PP (Random) 121-125 PP (ICP) 148 LDPE 88-100 HDPE 120-130 PS (GPPS & HIPS) 101-107 ABS 111 PET 80
pada kondisi panas. Contohnya pada hot
cutting botol atau cutting setelah proses
forming pada thermoforming.
Pada dasarnya semakin tinggi VSP maka
semakin tahan temperatur tinggi
Standar: ASTM D1525B
Home
14 BUKU SAKU : PLASTIK
Melting Temperature DSC, 2nd heatatau temperatur leleh adalah temperatur
dimana material mulai mengalami
perubahan dari wujud padat menjadi
lelehan.
Pada dasarnya semakin tinggi Temperatur
Leleh maka temperatur proses semakin
tinggi.
Pada aplikasi industri plastik, temperatur
leleh ini digunakan sebagai identitas
material plastik.
Contohnya ketika ingin mengetahui
komponen penyusun suatu produk plastik,
melalui temperatur leleh, dapat diduga
material polimer penyusunnya. Misalnya
pada suatu pellet yang tidak diketahui jenis
materialnya diketahui temperatur lelehnya
yaitu 162°C, maka diduga material tersebut
adalah PP.
15BUKU SAKU : PLASTIK
Sedangkan yang dimaksud dengan DSC
yaitu Differential Scanning Calorimeter.
DSC ini merupakan alat yang digunakan
untuk mengukur temperatur leleh material.
Seperti terlihat pada gambar berikut
wadahsampel
sampelpolimer wadah
standar
pemanasKomputer untuk memproses heat flow
menjadi informasi temperatur leleh
16 BUKU SAKU : PLASTIK
Standar: ASTM D3418 (at 10°C/min)
Berikut ini adalah contoh temperatur leleh
beberapa material polimer
Material Melting Point (oC)
PP (Homo) 161-163 PP (Random) 144-146 PP (ICP) 163 LDPE 98-115 HDPE 130-137 PS (GPPS & HIPS) 150-243 ABS 88-125 PET 250-265
Home