pengaruh penambahan mepoxe terhadap sifat mekanik dan...
TRANSCRIPT
Pengaruh Penambahan Mepoxe Terhadap Sifat Mekanik dan Stabilitas Thermal Epoksi sebagai Bahan Adhesif ASTM A-36
Oleh :Delsandy Wega R
2710100109
Dosen PembimbingDr.Eng Hosta Ardhyananta, S.T.,M.Sc
PENDAHULUAN
Latar BelakangEpoksi merupakan material polimer termoset
digunakan sebagai perekat, coating, matriks dll
Umumnya, curing epoksi dilakukan dengan cara pemanasan
Epoksi memerlukan curing agent/hardener dan bahan tambahan lain agar mampu curing temperatur kamar
Epoksi + Hardener+MEPOXE
Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh pencampuran mepoxe terhadap sifat mekanik dan termal epoksi/poliaminoamid?
2. Bagaimana pengaruh penambahan mepoxe terhadap kekuatan adhesif epoksi pada sambungan baja ASTM A-36?
Batasan Masalah1. Temperatur dan tekanan
udara sekitar dianggap konstan
2. Proses pencampuran epoksi, poliaminoamid dan mepoxe dianggap homogen
3. Reaksi kimia antara epoksi, poliaminoamid & mepoxe dianggap homogen
Tujuan Penelitian1. Menganalisis pengaruh
penambahan mepoxe terhadap sifat mekanik dan termal epoksi/poliaminoamid
2. Menganalisis penambahan mepoxe terhadap kekuatan adhesif epoksi pada sambungan baja A-36
Manfaat PeneilitanUntuk menghasilkan bahan
adhesif berbasis resin epoksiyang memiliki karakteristiksifat mekanik dan kekuatanadhesi yang baik sehinggadapat digunakan untuk aplikasipada sambungan-sambunganmaterial terutama logam yangmemerlukan perekat sertauntuk penelitian lain yangrelevan.
TINJAUAN PUSTAKA
Epoksi• Resin epoksi umumnya diproduksi dengan mereaksikan epiklorohidrin dengan
bisphenol A. Berwujud cairan kental dalam keadaan termoplastik
• Dr. Pierre Castan dari Swiss yang berhasil mensintesa epoksi pertama kali pada tahun 1936. Kemudian pada tahun 1939 Dr.S.O. Greenle dari Amerika meningkatkan kualitas epoksi dengan menemukan formula epoksi yang berdasar epiklorohidrin (epichlorohydrin) dan bisfenol A (bisphenol A). Jenis-jenis group epoksi dapat juga disebut Glycidyl group yang mempunyai rantai oksigen
Epoksi• Epoksi termasuk kelompok polimer yang digunakan sebagai bahan
pelapis, perekat, dan sebagai matrik pada material komposit, sangat luas digunakan pada banyak aplikasi seperti automotif, aerospace, perkapalan, dan peralatan elektronik
• Epoksi secara umum memiliki sifat yang baik dalam hal chemical reactive adhesives, thermal conductive adhesive, electrical conductive adhesive, corrosion resistance, kekuatan tarik dan kekuatan bending
Poliaminoamid
• Poliaminoamid merupakan hardener/curing agent dari epoksi
• Poliaminoamid mempunyai sifat adesif tinggi terhadap material apapun. Disamping itu, poliamino amid mempunyai sifat fleksibilitas yang tinggi.
Poliaminoamid• Poliaminoamid termasuk dalam gugus amina. Amina sering dipadukan
dengan resin epoksi. Amina primer dan sekunder berlaku sebagai reaksi adisi, dimana satu senyawa nitrogen-hidrogen bereaksi dengan satu senyawa epoksi. Reaksi dengan amina tersier dihasilkan dari pasangan electron nitrogen yang tak terbagi.
Mepoxe
• Mepoxe adalah Methyl ethyl ketone peroxide merupakan senyawa peroksida organik yang dibentuk dari reaksi metil etil keton dengan hidrogen peroksida.
• Mepoxe banyak digunakan dalam dunia industri sebagai accelerator atau cross-polymerisation agentdalam proses fabrikasi polimer
MepoxeProperti Metil Etil Keton Peroksida
Struktur Kimia
Adhesive / Perekat
• Adhesive adalah bahan yang digunakan untuk menahan setidaknya dua permukaan secara bersama-sama dengan kuat dan permanen.
• Sifat yang harus dimiliki adalah harus mampu membasahi seluruh permukaan, mampu melekat pada permukaan, dan mampu menahan beban ketika diberi suatu gaya.
• Bahan baku untuk perekat biasanya terbuat dari polimer (alam dan sintetis)
Perekat Epoksi• Formulasi perekat epoksi (curing pada temperatur kamar)
terdiri dari 2 komponen• 1. Resin epoksi• 2. curing agent, hardener, katalis ataupun accelerator
Sumber : Handbook of Adhesive & Sealant (Petrie, 2007)
Teori Adhesi
• 1. Teori Adsorpsi• 2. Teori Difusi• 3. Teori Mekanik
Teori Adsorpsi• Teori ini menyatakan hasil adhesi berasal dari kontak antara 2 material /
gaya tarik menarik antar material secara kimia & fisika• Gaya tarik menarik disebut gaya van der waals• Proses wetting pada adherend
Teori Difusi
• Adhesi muncul melalui inter-difusi molekul antara perekat dan adherend (perekat & adherend adalah polimer)
• Parameter yang mempengaruhi difusi adalah waktu kontak, temperatur, berat molekul, dan bentuk fisik
Teori Mekanik
• Perekatan yang baik terjadi ketika perekat mampu penembus pori-pori, lubang atau celah dari permukaan subtrat/adherend dan terkunci secara mekanik
• Perekat tidak hanya membasahi adherend, tapi harus memiliki sifat reologi untuk menembus pori-pori dalam waktu singkat
• Faktor yang mempengaruhi adalah kekasaran permukaan atau bisa dilakukan pre-treatment
METODOLOGI PENELITIAN
Diagram Alir
Bahan Penelitian
Mepoxe yang didapatkan dari toko kimia, berbentuk liquid dan tidak berwarna (bening)
Epoksi + Poliaminoamid
Mepoxe
Epoksi jenis Diglycidyl ether of bisphenol Adan poliaminoamid, yang diproduksi olehEposchon didapatkan dari distributor PT. Justus Kimia
Peralatan Penelitian• Wadah plastik• Timbangan digital• Pengaduk• Cetakan uji tarik• Aluminium Foil
Pelaksanaan PenelitianEPOKSI PAA MEPOXE
Epoksi/PAA/MEPOXE
ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
Pengujian FTIR
Reaksi Epoksi-Amina
Pengujian Tarik
Epoksi/PAA/MEPOXE
Pengujian TarikPerbandingan Epoksi
DGEBA & Epoksi Komersial
Fotograf SEM
• Epoksi/PAA(20)
SEM
• Epoksi/PAA(20)/ME(4)
SEM
• Epoksi/PAA(20)/ME(10)
Pengujian Adhesif
Pengujian TGA
KESIMPULAN
• KesimpulanPenambahan mepoxe pada epoksi/poliaminoamidmeningkatkan kekuatan tarik dan modulus young hingga pada komposisi 4% mepoxe. Kekuatan tarik & modulus young tertinggi terdapat pada komposisi 4% mepoxe yaitu 18,93 MPa dan 0,34 GPa
Penambahan mepoxe pada epoksi/poliaminoamid menurunkan stabilitas thermal. Data tertinggi diperoleh pada komposisi 0% mepoxe yang memiliki berat sisasebanyak 6.16%.
Penambahan mepoxe pada epoksi/poliaminoamid meningkatkan kekuatan adhesif baja hingga komposisi 4% mepoxe. Kekuatan adhesif tertinggi terdapat pada komposisi 4% mepoxe yaitu 8,23 MPa
Saran Perlu adanya penelitian lanjut untuk meningkatkan sifat mekanik epoksi dan proses curing yang lebih cepat pada temperatur kamar
TERIMA KASIH