Paper Termoplastik Dan Termoset

7/21/2019 Paper Termoplastik Dan Termoset

http://slidepdf.com/reader/full/paper-termoplastik-dan-termoset 1/4

Polimer Termoplastik dan Termoset

Addinul Hakim

Teknik Fisika

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya, [email protected]

Abstract — Polymer is one kind of material that is widely

used in human life because it is lightweight, elastic and

cheap. Polymer formation process called polymerization.

Based on their resistance to heat, the polymer is divided into

three parts, namely thermoplastics, thermosets and

elastomers. This practicum is proving polymer is resistant to

heat, ie by inserting two types of polymer into the cauldron

until at a certain temperature. From the experiments that

have been conducted, proved that the thermoplastic (glue

stick) is not resistant to heat (melting), while thermosets(Sample A,B,C) resistant to heat. Standard deviation value

indicates the more droplets, the greater the deviation

measurement. Error value indicates polymer 2 drops having

the largest error. Value range showed drops of 3 and 4 who

have the largest measurement range.

Index Terms — Polymer, Termoplastic, Termoset

I. PENDAHULUAN

Polimer adalah rantai berulang dari atom yang panjang,

terbentuk dari pengikat yang berupa molekul identik yangdisebut monomer.Polimer didefinisikan sebagai substansi

yang terdiri dari molekul-molekul yang menyertakan

rangkaian satu atau lebih dari satu unit monomer.Manusia

sudah berabad-abad menggunakan polimer dalam bentuk

minyak, aspal, damar, dan permen karet. Dalam dunia industri

produk polimer yang sering dipakai adalah karet, contohnya

saja seperti ban sepeda motor atau mobil. Sekarang ini

utamanya ada enam komoditas polimer yang banyak

digunakan, mereka adalah polyethylene, polypropylene,

polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polystyrene,

dan polycarbonate. Untuk itu sebagai mahasiswa Teknik

Fisika perlu mengetahui lebih dalam tentang polimer.

II. DASAR TEORI

A. Polimer

Polimer merupakan jenis bahan baru yang saat ini banyak

digunakan karena memiliki banyak keunggulan dibandingkan

dengan bahan jenis lainnya. Polimer merupakan istilah dari

bahasa yunani poly (banyak) dan meros (bagian, unit)[1]. Jadi

polimer berarti bagian yang berulang -ulang, yakni molekul

yang terdiri dari unit-unit yang sama berulang-ulang.

Polietilen adalah molekul etilen dalam jumlah banyak

bersambung berulang hingga mencapai ratusan ribu kali.

Secara umum, karakteristik dari polimer adalah sebagai

berikut:

Densitas atau kerapatan yang rendah jika

dibandingkan dengan logam dan keramik.

Rasio kekuatan terhadap berat ( strength to weight )

yang baik.

Tahan korosi.

Konduktivitas listrik dan panas yang rendah.

Semakin panjang rantai polimer, maka kekuatan dan

titik leleh senyawanya semakin tinggi.

Semakin besar gaya antarmolekul pada rantai

polimernya, maka senyawa polimer akan semakin

kuat dan semakin sulit leleh.

Rantai polimer yang memiliki cabang yang banyak

akan memilki daya regang yang rendah yang disertai

dengan mudahnya meleleh.

Gambar 2.1Polimer

( sumber : http://catalog.flatworldknowledge.com/ )

Secara umum polimer juga memiliki keterbatasan

sebagai material teknik, antara lain :

Kekuatan yang relatif lebih rendah daripada logam

dan keramik.

Kekakuan yang rendah.

Temperatur penggunaan terbatasi hanya beberapa

ratus derajat Celcius.

Perilaku viskoelastis.



Beberapa jenis polimer mengalami degradasi ketika

terkena cahaya matahari dan radiasi lainnya.

B. Jenis Polimer berdas arkan sifat termalnya

Berdasarkan kriteria material rekayasa, polimer

dikelompokkan menjadi 3 (tiga) kategori:

a. Termoplastik

Berupa material padatan pada temperatur ruang tetapi

berubah menjadi cairan kental ketika dipanaskan

pada temperatur beberapa ratus derajat saja.

Karakteristik ini menyebabkan termoplastik mudah

dan ekonomis difabrikasi menjadi beragam bentuk.

Dapat diberikan siklus pemanasan-pendinginan

berulang kali tanpa degradasi berarti.

Contoh: Polyethylene (PE), polyvinylchloride (PVC),

polypropylene (PP), polystyrene (PS), dan nylon.

b. Termoset

Tidak dapat menerima siklus pemanasan-pendinginan

seperti termoplastik:

Ketika dipanaskan pada tahap awal,termoset melunak dan mampu mengalir di

dalam cetakan.

Tapi pada temperatur yang tinggi, terjadi

reaksi kimia yang mengeraskan material

sehingga akhirnya menjadi padatan yang

tidak mampu lebur kembali (infusible solid ).

Jika dipanaskan ulang, tidak mampu

melunak kembali melainkan akan

terdegradasi menghasilkan arang.

Contoh: phenolics, epoxies, dan beberapa jenis

polyesters.

c. Elastomer

Material yang mampu memanjang secara elastisketika dikenakan tegangan mekanis yang relatif

rendah.

Lebih umum dikenal sebagai karet (rubber ).

Beberapa elastomer dapat diregangkan hingga 10

kali lipat dan masih mampu kembali sempurna

ke ukuran asal.

Meskipun perilakunya cukup berbeda dengan

termoset, namun elastomer memiliki struktur

yang lebih mirip dengan termoset, dibandingkan

dengan termoplastik.

Contoh : vulcanized natural rubber dan Silicone

rubber .

Tabel 2.1 Perbedaan Sifat Polimer Termoplastik

dan Termoset

Termoplastik Termoset

Mudah diregangkan

Fleksibel

Melunak jika dipanaskan

Titik leleh rendah

Dapat dibentuk ulang

Keras dan rigid

Tidak fleksibel

Mengeras jika dipanaskan

Tidak meleleh jika

dipanaskan

Tidak dapat dibentuk ulang

C. Perilaku dan Sifat Polimer

Adapun perilaku dan sifat polimer antara lain adalah :

a. Sifat Mekanik

Kekuatan Tarik.

Ketahanan terhadap tekanan.

Ketahanan terhadap lekukan atau bending.

Ketahanan terhadap tegangan yang datangsecara tiba-tiba.

b. Sifat Termal

Pada polimer, khususnya plastik, definisi temperatur

tinggi adalahsuhu diatas 135oC. Pada temperatur

tinggi, polimer tidak hanya melunak, tetapi juga

dapat mengalami degradasi termal. Sebuah plastik

yang mengalami pelunakan pada temperatur tinggi

tetapi mulai mengalami degradasi termal pada suhu

yang jauh lebih rendah hanya dapat digunakan pada

suhu di bawah suhu dia mulai mengalami degradasi.

Menentukan temperatur aplikasi membutuhkan

pengetahuan mengenai perilaku degradasi termal dari

polimer tersebut.

III. METODOLOGI PERCOBAAN

A. Peralatan

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai

berikut :

a. Kompor listrik

b. Termometer digital

c. Wadah untuk mencampur

d. Pengaduk

e. Cetakan

f. PanciBahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai

berikut :

a. Sampel A (Resin + 2 tetes hardener)

b. Sampel B (Resin + 3 tetes hardener)

c. Sampel C (Resin + 4 tetes hardener)

d. Lem tembak

B. Prosedur Percobaan

Pembuatan Sampel

Langkah-langkah pembuatan sampel adalah sebagai

berikut:

a. Peralatan dan bahan disiapkan.

b.

Sampel dibuat 3 macam dengan variasi 3 jumlahhardener yang berbeda. Diaduk rata, kemudian

dimasukkan ke dalam cetakan yang telah disediakan.

Tunggu hingga kering dan dilepas dari cetakan.

c. Bola dijatuhkan 30 cm diatas permukaan sampel A,B,

dan C. Kemudian tinggi pantulan diukur dan

dilakukan sebanyak 5 kali percobaan.

d. Hasil pantulan dicatat dan dimasukkan ke dalam

tabel.

e. Perhitungan statistik pada data dilakukan (rata-rata,

standar deviasi, range dan error).



f. Kemudian dianalisa pada hasil pengukuran yang

diperoleh manakah yang termasuk termoset dan

termoplastik berdasarkan tinggi pantulan.

g. Kemudian lem tembak dan ketiga buah sampel

dimasukkan ke dalam panci.

h. Panci diletakkan diatas kompor listrik dan dinyalakan

dengan suhu 300 ocelcius.

i. Kenaikan suhu sampel dan lem tembak diamati dan

dicatat jika terjadi perubahan fisisnyaPengamatan dilanjutkan sampai terjadi perubahan seperti

meleleh atau gosong dan dicatat suhunya

IV. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

Sampel yang telah dibuat dan dibiarkan menjadi keras

tersebut dilakukan uji pantul dengan menggunakan bola

pingpong dari ketinggian 30 cm. Kemudian setelah dilakukan

uji pantul, ketiga sampel bersama lem tembak dipanaskan dan

setiap terjadi perubahan diamati dan dicatat temperatur dan

kondisi dari polimer. Berikut tabel hasil uji pantul pada

sampel:

Tabel 4.1 Hasil Uji Pantul sampel dengan bola

Sampel Tinggi pantulan (cm) pada

percobaan

Rata-

rata(cm)

1 2 3 4 5

2 tetes 3 7 4 4 7 5

3 tetes 4 6 5 9 6 6

4 tetes 9 5 6 10 6 7.2

Tabel 4.2 Nilai standar deviasi, eror dan range

Sampel range

2 tetes 2,764 4

3 tetes 2,059 5

4 tetes 1,939 5

Rumus untuk mencari standar deviasi :

Maka untuk standar deviasi pada sampel C adalah :

Untuk s tandar deviasi pada sampel B adalah :

Untuk s tadar deviasi pada s ampel A adalah :

Rumus untuk mencari range adalah :

Maka untuk range pada data sampel C adalah :

Untuk range pada data sampel B adalah :

Untuk range pada data sampel A adalah :

Tabel Error! No text of specified style in document. .3 Hasil

Uji Panas

Suhu

(oC)

Sampel

A

Sampel B Sampel

C

Lem

tembak

100 - - -Mulai

meleleh

130 - - - ¼ Meleleh

150 - - - ½ Meleleh

160 - - - ¾ Meleleh

170 - - -Meleleh

seluruhnya

180 - - -Warna

menguning

240

Bentuk

mulai

mengerut

Bentuk

mulai

mengerut

Bentuk

mulai

mengerut

Berasap/

menguap

dan

menghitam

di bagian

tepi

275Mulai

lunak

Semakin

sedikit dan



menghitam

290

Permukaan

melengkun

g

Menjadi

gosong

dibagian

tengah

panci

300

Muncul

bus a

put ih di

tepi

Muncul bus a putih

di tepi

Muncul

bus a

putih di

tepi

(lebih

banyak)

Menjadisemakin

hitam

330Warna

gelap

Warna

masih

terang

Warna

agak

gelap

Dari hasil percobaan yang dilakukan, sampel A,B,C

termasuk ke dalam termoset dan lem tembak termasuk ke

dalam polimer termoplastik. Pada polimer yang memiliki sifat

termoplastik seperti lem tembak akan cepat meleleh pada suhu

tinggi dalam waktu yang cukup singkat. Tetapi pada sampelA,B,C akan sangat lama untuk dilelehkan. Dan lem tembak

akan menjadi gosong ketika dipanaskan pada suhu tinggi.

Nilai deviasi standar menunjukkan semakin banyak tetesnya,

semakin turun nilai deviasi pengukurannya. Sementara itu

pada nilai range menunjukkan tetes 3 dan 4 lah yang memiliki

range pengukuran terbesar .

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaann ini

adalah sebagai berikut:

1. Polimer terbagi menjadi termoplastik, termoset, dan

elastomer

2. Termoplastik merupakan polimer yang fleksibel dan

mudah diregangkan sementara termoset mempunyai

sifat sebaliknya yakni keras dan tidak fleksibel

3. Termoplastik mempunyai ciri-ciri mudah meleleh

dan cepat gosong. Sementara termoset tidak mudahmeleleh.

B. Saran

Saran yang dapat diberikan untuk perbaikan

praktikum selanjutnya yakni perlunya sampel polimer

elastomer menjadi objek praktikum untuk menambah

wawasan keilmuan bahan mahas iswa Teknik Fisika.

VI. UCAPAN T ERIMA KASIH

Penulis berterima kasih atas kontribusi praktikan M.Abid

Abdillah, Amron Basuki, Wahyu and Hafid Lutfan pada

praktikum termoplastik dan termoset ini

DAFTAR PUSTAKA

[1] Asisten Laboratorium Rekayasa Bahan, Modul Praktikum

Bahan, Polimer Termoplastik dan Termoset . 2015

[2] Parisian,Aristo.2015.” PERCOBAAN POLIMER

TERMOPLASTIK DAN TERMOSET ”.Jurusan Teknik

Fisika, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi

Sepuluh Nopember : Surabaya

Paper Termoplastik Dan Termoset

Documents

Transcript of Paper Termoplastik Dan Termoset