Fauziyah, Nur Aini (2015) Karakterisasi komposit PEG 4000/SiO2 (SiO2 = kuarsa, amorf, kristobalit) dengan Dynamic Mechanical Analyser (DMA). Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
1113201016_Dissertation.pdf Download (4MB) | Preview |
Abstract
Dalam penelitian ini telah disintesis komposit polimer berpengisi silika
(SiO2) dengan polietilen glikol (PEG) 4000 sebagai matriks yang dikarakterisasi
sifat mekaniknya dengan menggunakan Dynamic Mechanical Analyser (DMA)
dengan mode modulus geser. Sumber serbuk silika adalah pasir silika yang
diambil dari Tanah Laut, Pelaihari, Kalimantan Selatan. Pasir tersebut diekstraksi
menggunakan magnet permanen secara berulang dan menggunakan metode
ekstraksi, yaitu dengan perendaman HCl 2M selama 12 jam dengan tujuan untuk
mereduksi impuritas-impuritas atau komposisi yang tidak diharapkan yang ada
dalam pasir silika sebelum kemudian diproses untuk mendapatkan 3 fasa, yaitu
silika kuarsa, amorf dan kristobalit. Terbentuknya 3 fasa tersebut dikonfirmasi
dengan data difraksi sinar-X (XRD). Komposit disintesis dengan menggunakan
metode solid state reaction menurut komposisi matriks-pengisi dengan variasi
pengisi 0, 20, 40, 60 dan 80%wt. Analisis data FTIR dan XRD menunjukkan tidak
terdapat puncak baru yang mengindikasikan keberhasilan terbentuknya komposit.
Pengujian dengan DMA memberikan nilai modulus penyimpanan, faktor hilang,
dan tan δ. Nilai absolut modulus penyimpanan tertinggi terjadi pada komposit
dengan 80%wt silika kuarsa yaitu (1261 ± 18) MPa, kemudian diikuti dengan
pengisi silika kristobalit (616 ± 19) MPa, dan silika amorf (318 ± 19) MPa.
Penurunan nilai modulus penyimpanan terbesar terletak pada komposit dengan
pengisi silika kuarsa, dan terendah pada penguat silika amorf yang
mengindikasikan adanya penurunan densitas crosslink. Faktor hilang semakin
meningkat seiring dengan penambahan pengisi menandakan semakin besarnya
energi yang dilepas komposit akibat gesekan, sedangkan nilai tan δ tertinggi
dicapai oleh komposit dengan 0%wt penguat karena tan δ secara fisis merupakan
faktor redaman yang dialami oleh material komposit akibat ketidak teraturan
gerakan rantai pada gugus fungsi polimer (gelatinisasi/ dilution). Perambatan
crack terlihat jelas pada komposit dengan sedikit penguat (kuarsa, amorf,
kristobalit), karena tidak ada silika di sekitar matriks sebagai penghalang gerakan
bebas dari rantai polimer.
==============================================================================================================
In this research has been synthesed polymer composites based silica sand in
variation size and shape with polyethylene glycol (PEG) 4000 as matrix and these
mechanical properties will be characterised by using DMA (shear mode). Silica
sand is taken fromTanah Laut, Pelaihari, Kalimantan Selatan. This has been
extracted by using permanent magnet repeatedly and remained in HCl 2M for
twelve hours, it’s done for reducing impurity or inexpectation composition.
Composites was synthesed by using solid state reaction based of PEG 4000 and
SiO2 composition (in weight fraction). XRD was determined quartz phase,
amorphus phase, and crystobalite phase. By using FTIR was shown the chain
bounding between PEG and SiO2, and there is no new peak, so it was indicated of
making composites successfully, also supported by XRD. Physics characterization
and the viscoelastic behaviour was determined by DMA. This result shows
storage modulus, loss modulus, and tan δ. The highest absolut storage modulus
value was reached by 80%wt quartz (1261 ± 18) MPa, then followed by silica
crystobalite (616 ± 19) MPa, and the last was amorphus silica(318 ± 19) MPa.
The highest reduction of storage modulus value was happened in composites with
quartz reinforcement, and the lowest was reached by composites with amorphus
silica reinforcement, it indicated the reduction of crosslink density. Loss modulus
increased by adding filler, and it indicated more losing energy of composites
becase of friction. The highest tan δ was reached by 0%wt filler. Tan δ showed
damped because of polymer chain movement. SEM showed these microstructure
crack that happened. Crack propagation was reduced by existance of silica,
because it can inhibit free motion of polymer chain.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Additional Information: | RTFi 668.423 4 Fau k |
| Uncontrolled Keywords: | Komposit PEG 4000/SiO2; Komposisi fasa; Modulus geser; DMA; Densitas crosslink; Crack |
| Subjects: | T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA418.9 Composite materials. Laminated materials. |
| Divisions: | Faculty of Mathematics and Science > Physics > 45101-(S2) Master Thesis |
| Depositing User: | - Taufiq Rahmanu |
| Date Deposited: | 03 Jul 2019 07:16 |
| Last Modified: | 03 Jul 2019 07:16 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/63431 |
Actions (login required)
 |
View Item |