Analisis Pengaruh 3-GPTMS dan 3-APTES sebagai Coupling Agent pada Komposit PLA/HA/Mg terhadap Sifat Mekanik dan Biodegradabilitas untuk Aplikasi Implan Tulang

Rovianti, Salisa Inayah (2024) Analisis Pengaruh 3-GPTMS dan 3-APTES sebagai Coupling Agent pada Komposit PLA/HA/Mg terhadap Sifat Mekanik dan Biodegradabilitas untuk Aplikasi Implan Tulang. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5011201016-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 July 2026. Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Implan tulang merupakan salah satu metode yang efektif untuk mempercepat proses penyembuhan patah tulang. Pengembangan implan tulang terus dilakukan untuk mengatasi permasalahan dalam implantasi ortopedi, seperti biodegradabilitas, biokompatibilitas dan kecepatan penyembuhan tulang. Salah satu pendekatan yang menarik adalah pengembangan implan tulang berbasis komposit PLA/HA/Mg. Polylactic acid (PLA) merupakan material polimer yang memiliki sifat biodegradable dan biocompatible yang baik sehingga banyak digunakan sebagai matriks dalam pembuatan implan tulang. Kombinasi antara PLA dan Hydroxyapatite (HA) dapat mendorong proses penyembuhan tulang. Hal tersebut dikarenakan HA memiliki sifat bioaktif, osteokonduktif, dan biocompatible. Penambahan magnesium dilakukan untuk mengontrol laju degradasi dari komposit PLA/HA/Mg serta meningkatkan sifat mekanik dan fiksasi implan pada jaringan tulang sekitarnya. Pada penelitian ini digunakan material komposit PLA/HA/Mg dengan variasi persentase penambahan coupling agent 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) dan 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES) sebesar 0%, 1%, 3%, dan 5%. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis pengaruh penambahan coupling agent terhadap sifat mekanik dan biodegradabilitas dari komposit implan tulang. Beberapa pengujian yang dilakukan untuk mengetahui efek penambahan coupling agent terhadap komposit PLA/HA/Mg adalah pengujian FTIR, SEM-EDX, compressive test, tensile test, dan weight loss test. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan persentase coupling agent jenis 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) dan 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES) dapat meningkatkan sifat mekanik dan dapat menurunkan laju degradasi dari komposit PLA/HA/Mg. Penambahan 5% 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) efektif dalam meningkatkan sifat mekanik komposit PLA/HA/Mg dengan nilai compressive strength sebesar 156,39 MPa dan tensile strength sebesar 45,33 MPa. Sedangkan penambahan 5% 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES) efektif dalam menurunkan laju degradasi dengan waktu degradasi selama 13,5 bulan. Komposit PLA/HA/Mg dengan penambahan 5% 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) dan 5% 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES) merupakan kandidat yang paling baik untuk diaplikasikan sebagai implan tulang, khususnya tulang kortikal manusia.
======================================================================================================================================
Bone implants are an effective method to accelerate the healing process of bone fractures. The development of bone implants continues to overcome problems in orthopedic implantation, such as biodegradability, biocompatibility and speed of bone healing. One interesting approach is the development of PLA/HA/Mg composite-based bone implants. Polylactic acid (PLA) is a polymeric material that has good biodegradable and biocompatible properties and is therefore widely used as a matrix in the manufacture of bone implants. The combination of PLA and Hydroxyapatite (HA) can promote the bone healing process. This is because HA has bioactive, osteoconductive, and biocompatible properties. The addition of magnesium is done to control the degradation rate of the PLA/HA/Mg composite and improve the mechanical properties and fixation of the implant to the surrounding bone tissue. In this study, PLA/HA/Mg composite materials with varying percentages of coupling agent addition of 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) and 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES) of 0%, 1%, 3%, and 5% were used to determine the effect of coupling agent addition on mechanical properties and biodegradability for bone implant applications. Several tests were conducted to determine the effect of the addition of coupling agents on PLA/HA/Mg composites, including FTIR, SEM-EDX, comprehensiveness test, tensile test, and weight loss test. The results showed that the addition of coupling agent percentage of 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) and 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES) can improve the mechanical properties and can reduce the degradation rate of PLA/HA/Mg composites. The addition of 5% 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) is effective in improving the mechanical properties of PLA/HA/Mg composites with a compressive strength value of 156.39 MPa and a tensile strength of 45.33 MPa. While the addition of 5% 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES) is effective in reducing the degradation rate with a degradation time of 13.5 months. PLA/HA/Mg composites with the addition of 5% 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) and 5% 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES) are the best candidates for application as bone implants, especially human cortical bone.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Biodegradable, Coupling Agent, Implan Tulang, Komposit, Sifat Mekanik; Biodegradable, Coupling Agent, Bone Implant, Composite, Mechanical Properties.
Subjects:	T Technology > T Technology (General) > TA404 Materials--Biodegradation
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Salisa Inayah Rovianti
Date Deposited:	07 Feb 2024 04:24
Last Modified:	18 Feb 2024 14:45
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/106354

Actions (login required)

View Item