KARAKTERISASI NANOKOMPOSIT HDPE DAN TiO2 DENGAN METODE SPIN-

COATING

Oleh:CLARA SINTA SARAGIH 4123240004ISRIN EVAWANTI NADEAK 4123240014 GLORIA SIMANGUNSONG 4123240011

JURUSAN FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2014

LATAR BELAKANG

Komposit merupakan suatu material didunia teknik yang dibuat dengan penggabungan dua macam bahan yang mempunyai sifat berbeda menjadi satu material baru dengan sifat yang berbeda pula. Komposit dari bahan serat terus diteliti dan dikembangkan guna menjadi bahan alternative pengganti logam, hal ini disebabkan sifat komposit serat yang lebih kuat dan ringan dibandingkan dengan logam.

Bahan komposit telah digunakan dalam industry pesawat terbang, otomotif, maupun alat-alat olahraga. Penggunaan komposit diberbagai bidang tidak lepas dari sifat-sifat unggul yang dimiliki komposit yaitu ringan, kuat, kaku, serta tahan terhadap korosi.

Pasar permintaan High-density polyethylene (HDPE) meningkat karena aplikasi yang sangat luas, terutama untuk aplikasi otomotif dan industry. Namun aplikasinya telah terbatas dibandingkan dengan potensinya, karena sifat mekaniknya tidak cukup tingi untuk beberapa aplikasi industry. Untuk meningkatkan sifat fisik dan mekanik dari HDPE harus dilakukan penambahan filter atau campuran dengan partikel kaku dan eastomer untuk HDPE. Salah satu pengisian yang paling penting yaitu dengan yang ditambahka dengan PE,(CaCO3).

Titanium adalah salah satu fotocatalis paling popular yang memiliki banyak aplikasi teknologi penting, titanium ini memiliki sifat antibakteri, antivirus, fungisida , dan membersihkakn diri dari kaca. Selain itu aplikasi TiO2 di nanokompositkan yang memiliki luas yang menarik perhatian para peneliti.

Di alam Nanotitanium dioksida ada di rutil, anatase , dan brookite dimana fase rutil pameran kekuatan tinggi, sinar UV siserap, indeks bias 2.7 dan super hidrolik. Dengan memiliki aspek keuntungan, nanokomposit berdasarkan termoplastis dan nanopartikel TiO2 diharapkan untuk menghasilakan kelas baru dimeterial dengan sifat yang unggul seperti sifat mekanik yang sangat baik, kepadatan cahaya , pengurangan UV, dan termal degradasi.

Namun , dalam fabrikasi nanokomposit itu sangat sulit untuk menguraikan nanopartikel dalam matriks polimer. Seperti nanopartikel lain, nanapartikel TiO2 biasanya cenderung untuk mendapatkan agregasi menyebabkan efek pada sifat-sifat nanokomposit. Untuk mengatasi maslah ini , beberapa metode telah dipertimbangkan, misalnya meleleh pengolahan, modifikasi kimia nanopartikel dan polimerisasi dengan mendispersikan nanopartikel dalam monomer dan kemudian polimerisasi campuran atau tnggi energy belnding dengan bola penggilingan dimana modifikasi permukaan nanopartikel adalah metode yang sedhana dan konvensional dan telah banyak digunakan untuk memodifikasi partikel nanoorganik.

BATASAN MASALAH

Untuk memberi ruang lingkup yang jelas dalam penelitian ini penulis mambatasi hanya pada pembuatan nanokomposit HDPE/TiO2 melalui pencampuran Titanium oksida dan High-density polyethylene (HDPE) , dengan metode sol-gel spin-coating. Kemudian mengkarakterisasi sifat sampel menggunakan I-V meter, XRD, SEM dan Uv-Vis

RUMUSAN MASALAH bagaimana proses pembuatan nanokomposit dari HDPE/TiO2 dengan metode spin-coating?

bagaimana struktur Kristal dari nanokomposit HDPE/TiO2 dengan menggunakan metode spin coating?

bagaimana sifat mekanik, termal dan listrik dari nanokomposit HDPE/TiO2 dengan metode spin-coating?

Di alam nanotitanium dioksida ada di rutil, anatase , dan brookite dimana fase rutil pameran kekuatan tinggi, sinar UV siserap, indeks bias 2.7 dan super hidrolik. Dengan memiliki aspek keuntungan, nanokomposit berdasarkan termoplastis dan nanopartikel TiO2 diharapkan untuk menghasilakan kelas baru dimeterial dengan sifat yang unggul seperti sifat mekanik yang sangat baik, kepadatan cahaya , pengurangan UV, dan termal degradasi.

TUJUAN PENELITIAN

MANFAAT PENELITIANHasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi proses pembuatan nanokomposit HDPE/TiO2 dengan menggunakan metode sol gel spin-coating dan dapat dijadikan auan pada proses pembuatan dan karakterisasi dari sifat mekanik, termal, dan listrik dari material nanokomposit HDPE/TiO2 dengan metode sol gel spin coating berikutnya dengan hasil yang sangat baik.

 

METODOLOGI PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan pada dua lokasi yang berbeda. Untuk pembuatan nanokomposit TiO2/HDPE dengan metode sol gel spin coating dilakukan di laboratorium Fisika dan kimia UNIVERSITAS NEGERI MEDAN. Dan unutuk pengujian sampel dilakukan di laboratorium FISIKA UIMED.

Tempat dan Waktu Penelitian

ALAT DAN BAHANNo. Nama Bahan Spesifikasi Jumlah

1. Titanium dioksida 40-100 nm 12 gr

2. Rutill - 200 ml

3. Glycodoxypropyltrimethoxylane 98% (GPMS)

- 500 ml

4. Etanol 95% - 500 ml

5. Asam Asetat Untuk modifikasi TiO2

150 ml

6. High density polyethylene

2.15 gr

7. Air Secukupnya

NoNo Nama AlatNama Alat SpesifikasiSpesifikasi JumlahJumlah1 Gelas Kimia 250ml 2 buah2 Gelas Ukur 100ml 1 buah3 Pipet Tetes - 1 buah4 Sudip - 1 buah5 Kompresor Udara - 1 buah6 Oven Suhu 500oC 1 buah7 Dry box 50cm x 50cm x 50cm 1 buah8 Termometer Maximal 120oC atau

lebih1buah

9 Corong Kaca - 1 buah10 Furnace 1buah11 Magnetic Stirrer - 1 buah12 Spin coating - 1 buah13 Hot plate 1 buah14 XRD 1 buah 15 Uv-Vis - 1 buah

VARIABEL PENELITIAN

PROSEDUR KERJA

DIAGRAM ALIR

MULAI

GPMS okulasi reaksi ke permukaan nanopartikel

TiO2

Di Hidrolisis selama 1 jam dengan suhu 500C

Pengadukan pada 100 rpm

20 gr TiO2 didispersikan dengan pengadukan 250 rpm pada suhu 5000C

selama 3 jam

Dimodifikasi Nanopartikel TiO2 dibawah tekanan isap

ynag rendah

Proses Soxhlet selama 5 jam dalam air:alcohol ; 1:1

Di keringkan dalam oven dengan suhu 6000C

selama 8 jam

Rutil dimodifikasi Nanopartikel TiO2

SELESAI

Preparasi Sampel TiO2

MULAI

HDPE

Dicampur dengan suhu 180 0C dan dengan

kecepatan 70rpm selama 7 menit

ORT DAN GRT

Preparasi Sampel HDPE

SELESAI

Campuran cepat ditransfer dan di

bentuk oleh intrumen di tekan panas

MULAI

TiO2

Di campur dilakukan dengan suhu 10∘C / menit dengan pemanasan dari 25∘C untuk 800∘C dalam nitrogen

HDPE

SELESAI

Campuran cepat ditransfer dan di bentuk oleh intrumen di tekan panas

Uji Uv-visUji XRDUji SEM

TERIMA KASIH