Karakteristik Termomekanik Komposit PVA/Polimorf Silika Dari Sekam Padi

Machmudah, Silmi (2025) Karakteristik Termomekanik Komposit PVA/Polimorf Silika Dari Sekam Padi. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6001222006-Master_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (8MB) | Request a copy

Abstract

Penelitian ini menyelidiki sifat termomekanik komposit Polyvinyl Alcohol (PVA) yang diperkuat dengan polimorf silika. Silika diekstraksi dari sekam padi berasal dari daerah Trenggalek, Jawa Timur menggunakan metode sol-gel. Bahan pengisi silika divariasikan berdasarkan jenis perlakuan, yaitu silika prekursor (PS), silika yang dikalsinasi pada temperatur 700 °C (PS700), dan silika yang dikalsinasi pada temperatur 1100 °C (PS1100). Kandungan silika dalam komposit dibuat bervariasi sebesar 2,5; 5; dan 10 wt.%, dengan PVA murni digunakan sebagai kontrol. Karakterisasi dilakukan dengan XRD dan FTIR untuk mengonfirmasi keberhasilan integrasi silika ke dalam matriks PVA, sedangkan SEM digunakan untuk mengamati morfologi permukaan komposit. Dynamic Mechanical Analysis (DMA) dilakukan untuk mengevaluasi modulus simpan dan modulus hilang dalam rentang temperatur 35–100 °C. Hasil menunjukkan bahwa penambahan silika, terutama pada kadar 10 wt.%, secara signifikan meningkatkan modulus simpan. Komposit dengan PS1100 menunjukkan modulus simpan tertinggi, mencapai sekitar 3700 MPa pada temperatur 35 °C. Komposit dengan PS dan PS700 juga menunjukkan peningkatan modulus simpan yang signifikan, dengan nilai dua hingga tiga kali lebih tinggi dibandingkan PVA murni. Kalsinasi pada temperatur yang lebih tinggi terbukti meningkatkan penguatan mekanis, dengan komposit PS1100 menunjukkan performa terbaik di seluruh rentang temperatur. Meskipun modulus simpan dan modulus hilang cenderung menurun dengan meningkatnya temperatur, PS1100 tetap mempertahankan nilai modulus yang lebih tinggi, menunjukkan peningkatan stabilitas termal yang dihasilkan dari struktur kristal pengisi silika. Penelitian ini menganalisis pentingnya kandungan silika dan temperatur kalsinasi dalam meningkatkan sifat mekanis dan termal komposit PVA.
===================================================================================================================================
This study investigates the thermomechanical properties of Polyvinyl Alcohol (PVA) composites reinforced with silica polymorphs. Silica derived from rice husk using the sol-gel method. The silica filler was varied based on treatment types: precursor silica (PS), silica calcined at 700 °C (PS700), and silica calcined at 1100 °C (PS1100). Silica content in the composites was prepared at 2,5; 5; and 10 wt%, with pure PVA serving as the control. Characterization techniques including XRD and FTIR confirmed the successful integration of silica into the PVA matrix, while SEM analyzed the surface morphology of the composites. Dynamic Mechanical Analysis (DMA) was performed to evaluate the storage and loss moduli over a temperature range of 35–100 °C. The results demonstrated that the addition of silica, particularly at 10 wt%, significantly enhanced the storage modulus. The PS1100 composite exhibited the highest storage modulus, reaching approximately 3700 MPa at 35 °C. The PS and PS700 composites also displayed notable improvements, with storage modulus values two to three times higher than pure PVA. Higher calcination temperatures contributed to superior mechanical reinforcement, with PS1100 outperforming the other samples across all temperature ranges. Although the storage and loss moduli decreased with increasing temperature, PS1100 maintained a higher modulus value, indicating enhanced thermal stability due to the crystalline structure of the silica filler. This study underscores the critical role of silica content and calcination temperature in improving the mechanical and thermal properties of PVA composites.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	DMA, komposit PVA, polimorf silika, sekam padi, sifat termomekanik DMA, PVA composites, silica polymorphs, rice husk, thermomechanical properties
Subjects:	Q Science Q Science > QC Physics Q Science > QC Physics > QC585.75.S55 Silica Q Science > QC Physics > QC 611.97.T46 Temperature effects. Including transition temperature
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Physics > 45101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Silmi Machmudah
Date Deposited:	11 Feb 2025 00:37
Last Modified:	11 Feb 2025 00:37
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118574

Actions (login required)

View Item