Rekayasa Pengaturan Epoxy/Montmorilonite Organoclay/ Serat Gelas untuk Mendapatkan Komposit Nano dengan Karakteristik Struktur Mikro dan Sifat Mekanis Kualitas Tinggi

Abstract

Penelitian ini dilatarbelakangi kebutuhan polimer thermoset kekuatan tinggi yang banyak dibutuhkan dalam industri yang berkembang di Indonesia saat ini. Polimer Thermoset dengan teknologi nano merupakan salah satu solusi andalan yang bisa dikembangkan lebih lanjut menjadi sebuah komponen polimer atau menjadi matrik komposit, jika digabungkan dengan serat penguat komposit. Penelitian diawali dengan mencari formula campuran katalis Versamid 410 dengan resin epoxy jenis DER 331 untuk mendapatkan sifat fisis dan mekanis yang terbaik. Dilanjutkan dengan mencari formula campuran organoclay komersial jenis Nanomer 1.30TC yang dicampur dengan formula yang diperoleh dari penelitian awal sebelumnya. Penelitian meliputi pengujian tarik, fracture KIC, SEM dan absorbsi air. Kegiatan tahun pertama digunakan untuk mencari sifat fisis dan mekanis dari material dan tahun kedua untuk menentukan sifat fisis, mekanis dan ketahanan air dari komposit nano hasil tahun pertama yang diperkuat dengan serat gelas. Seluruh data diperoleh melalui experimen di laboratorium dengan menggunakan alat dan prosedur yang sesuai dengan masing-masing jenis pengujian. Hasil yang diperoleh berupa tabel dan grafik yang menggambarkan hubungan karakteristik tarik, fracture KIC , dan absorbsi air terhadap fraksi berat hardener, MMT. Disamping itu dihasilkan pula foto SEM yang dapat digunakan untuk menginvestigasi deformasi/mekanisme penguatan nanokomposit. Penelitian tahun pertama menghasilkan penemuan sebagai berikut : Penambahan Hardener diikuti dengan pengurangan kekuatan tarik komposit epoxy-organoclay montmorilonite. Selain itu penambahan fraksi berat MMT sampai dengan 2% akan diikuti dengan sedikit kenaikan kekuatan tarik komposit organoclay montmorilonite-epoxy. Diatas fraksi berat 2%, penambahan fraksi berat MMT akan diikuti pengurangan kekuatan tarik komposit secara signifikan. Kekuatan tarik komposit tertinggi sebesar 51.9 MPa diperoleh pada komposit dengan fraksi berat MMT 2%. Fenomena yang sama diperoleh pada hasil pengujian tarik dengan perendaman 24 jam, meskipun MMT merupakan material yang hydrophilic. Kata Kunci : organoclay montmorilonite, komposit nano, epoxy, fracture KIC, hydrophili