Post on 19-Feb-2018
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 1/31
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN – P2
POLIMER TERMOPLASTIK DAN TERMOSET
Disusun Oleh :
ADDINUL HAKIM NRP. 2412 100 125
Asisten :
SANIF SYAFRANI NRP. 2412 100 053
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA
JURUSAN TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA2015
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 2/31
iv
LAPORAN RESMI PRAKTIKUMREKAYASA BAHAN – P2
POLIMER TERMOPLASTIK DAN TERMOSETPOLYMER TERMOPLASTIC AND TERMOSET
Disusun oleh :Kelompok 4
Addinul Hakim NRP. 2412100125
Asisten :Sanif Syafrani NRP. 2412100053
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKAJURUSAN TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2015
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 3/31
v
ABSTRAK
Polimer merupakan salah satu jenis material yang banyak
digunakan dalam kehidupan manusia karena sifatnya yang ringan,
elastis dan murah. Proses pembentukan polimer disebut
polimerisasi. Berdasarkan ketahanannya terhadap panas, polimer
dibagi menjadi tiga bagian, yaitu termoplastik, thermoset, dan
elastomer. Praktikum kali ini adalah membuktikan polimer yang
tahan terhadap panas, yaitu dengan cara memasukkan 2 jenis
polimer ke dalam kuali sampai pada suhu tertentu. Dari
percobaan yang telah dilakukan, terbukti bahwa termoplastik (lem
tembak) tidak tahan terhadap panas (meleleh), sedangkan
thermoset (sampel A,B,C) tahan terhadap panas. Nilai deviasi
standar menunjukkan semakin banyak tetesnya, semakin besar
deviasi pengukurannya. Nilai Error menunjukkan polimer 2 tetes
memiliki error terbesar. Nilai range menunjukkan tetes 3 dan 4
lah yang memiliki range pengukuran terbesar.
Kata kunci : polimer , termoplastik, termoset
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 4/31
ABSTRACT
Polymer is one kind of material that is widely used in human
life because it is lightweight, elastic and cheap. Polymer formation
process called polymerization. Based on their resistance to heat, the
polymer is divided into three parts, namely thermoplastics, thermosets
and elastomers. This practicum is proving polymer is resistant to heat,
ie by inserting two types of polymer into the cauldron until at a certain
temperature. From the experiments that have been conducted, proved
that the thermoplastic (glue stick) is not resistant to heat (melting),while thermosets (Sample A,B,C) resistant to heat. Standard deviation
value indicates the more droplets, the greater the deviation
measurement. Error value indicates polymer 2 drops having the largest
error. Value range showed drops of 3 and 4 who have the largest
measurement range.
Key words: polymer, thermoplastic, thermoset
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 5/31
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 6/31
viii
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 7/31
ix
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis panjatkan puji syukur kehadiratTuhan Yang Maha Esa karena atas rahmatnya penulis mampumenyelesaikan Laporan Resmi Rekayasa Bahan ini dengansebaik-baiknya. Tidak lupa juga kepada orang tua dan teman – teman penulis yang selalu memberika support kepada penulis.
Dalam Laporan ini penulis membahas tentang PolymerTermoplastik dan Termoset.penulis berharap laporan yangdibuatini nantinya dapat bermanfaat bagi seluruh pembacanya, sehinggadapat menambah pengetahuan dan wawasan para pembacanya.
Tidak lupa juga penulis mengucapkan banyak terima kasihkepada semua pihak yang telah membantudalam menyusunLaporan ini, khususnya kami mengucapkan banyak terima kasihkepada asisten praktikum rekayasa bahan.
Penulis mengetahui masih banyak kesalahan dalam penyusunan laporan ini. Oleh karena itu kritik dan saran sangat penulis butuhkan sebagai bahan perbaikan dalam penyusunanlaporan yang akan datang.
Surabaya, November 2015
Penulis
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 8/31
x
DAFTAR ISI
Halaman Judul ................................................................... iAbstrak ............................................................................. iii Abstract ............................................................................ vKata Pengantar ................................................................. viDaftar Isi .......................................................................... viiDaftar Gambar .................................................................. ixDaftar Tabel...................................................................... xiBAB I PENDAHULUAN ................................................. 11.1 Latar Belakang ............................................................ 11.2 Batasan Masalah.......................................................... 11.3 Tujuan ........................................................................ 1BAB II DASAR TEORI.................................................... 32.1 Polimer ........................................................................ 32.2 Struktur Polimer ........................................................... 42.3 Jenis Polimer Berdasarkan Sifat Termalnya ................... 62.4Perilaku dan Sifat Polimer.............................................. 7BAB III METODOLOGI .................................................. 9
3.1 Alat dan Bahan ............................................................ 93.2 Prosedur Percobaan ..................................................... 9BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN .......... 114.1 Analisis Data ............................................................... 114.2 Pembahasan ................................................................ 12BAB V PENUTUP ........................................................... 135.1 Kesimpulan .................................................................. 135.2 Saran........................................................................... 13
Daftar Pustaka .................................................................. 15Lampiran
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 9/31
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1Polimer ............................................................. 4Gambar 2.2Struktur Polimer Linear ...................................... 5Gambar 2.3Struktur Polimer Bercabang................................ 5Gambar 2.4Struktur Polimer Berkait ..................................... 5Gambar 2.5Struktur Polimer Berjejaring................................ 6Gambar 4.1Grafik Waktu Temperatur Polimer B................... 12
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 10/31
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1Perbedaan Sifat Polimer Termoplastik dan Termoset…7Tabel 4.1Hasil Pengukuran Temperatur Polimer B ................ .11Tabel 4.2 Nilai standar deviasi, eror dan range ..........................11
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 11/31
xiii
(H alaman ini sengaja dikosongkan)
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 12/31
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 13/31
1
BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangPolimer adalah rantai berulang dari atom yang panjang,
terbentuk dari pengikat yang berupa molekul identik yangdisebut monomer.Polimer didefinisikan sebagai substansi yangterdiri dari molekul-molekul yang menyertakan rangkaian satuatau lebih dari satu unit monomer.Manusia sudah berabad-abad menggunakan polimer dalam bentuk minyak, aspal,damar, dan permen karet. Dalam dunia industri produk polimer yang sering dipakai adalah karet, contohnya sajaseperti ban sepeda motor atau mobil. Sekarang ini utamanyaada enam komoditas polimer yang banyak digunakan, merekaadalah polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polystyrene, dan polycarbonate.Untuk itu sebagai mahasiswa Teknik Fisika perlu mengetahuilebih dalam tentang polimer.
1.2
Batasan MasalahRumusan masalah pada praktikum rekayasa bahan tentang
Keramik adalah :a. Apa bahan polimer? b. Bagaimana sifat-sifat polimer termoplastik dan
termoset?c. Bagaimana cara membedakan polimer termoplastik
dan termoset?
1.3 TujuanTujuan dari praktikum rekayasa bahan tentang Polimer
Termoplastik dan Termoset adalah sebagai berikut :a. Mahasiswa mengenal bahan polimer. b. Mahasiswa mengetahui sifat-sifat polimer
termoplastik dan termoset.
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 14/31
2
c. Mahasiswa mampu membedakan polimertermoplastik dan termoset.
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 15/31
3
BAB II DASAR TEORI
2.1 PolimerPolimer merupakan jenis bahan baru yang saat ini banyak
digunakan karena memiliki banyak keunggulan dibandingkandengan bahan jenis lainnya. Polimer merupakan istilah dari bahasa yunani poly (banyak) dan meros (bagian, unit)[1]. Jadi polimer berarti bagian yang berulang-ulang, yakni molekul yangterdiri dari unit-unit yang sama berulang-ulang. Polietilen adalahmolekul etilen dalam jumlah banyak bersambung berulang hinggamencapai ratusan ribu kali.
Secara umum, karakteristik dari polimer adalah sebagai berikut:
Densitas atau kerapatan yang rendah jika dibandingkandengan logam dan keramik.
Rasio kekuatan terhadap berat ( strength to weight ) yang baik.
Tahan korosi.
Konduktivitas listrik dan panas yang rendah.
Semakin panjang rantai polimer, maka kekuatan dan titikleleh senyawanya semakin tinggi.
Semakin besar gaya antarmolekul pada rantai polimernya,maka senyawa polimer akan semakin kuat dan semakinsulit leleh.
Rantai polimer yang memiliki cabang yang banyak akanmemilki daya regang yang rendah yang disertai denganmudahnya meleleh.
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 16/31
4
Gambar 2.1Polimer( sumber : http://catalog.flatworldknowledge.com/ )
Secara umum polimer juga memiliki keterbatasan sebagaimaterial teknik, antara lain :
Kekuatan yang relatif lebih rendah daripada logam dan
keramik. Kekakuan yang rendah. Temperatur penggunaan terbatasi hanya beberapa ratus
derajat Celcius.
Perilaku viskoelastis.
Beberapa jenis polimer mengalami degradasi ketikaterkena cahaya matahari dan radiasi lainnya.
2.2 Jenis Polimer Berdasarkan Sifat TermalnyaBerdasarkan kriteria material rekayasa, polimer
dikelompokkan menjadi 3 (tiga) kategori:a. Termoplastik
Berupa material padatan pada temperatur ruang tetapi berubah menjadi cairan kental ketika dipanaskan padatemperatur beberapa ratus derajat saja.
Karakteristik ini menyebabkan termoplastik mudah dan
ekonomis difabrikasi menjadi beragam bentuk.
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 17/31
5
Dapat diberikan siklus pemanasan-pendinginan berulangkali tanpa degradasi berarti.
Contoh: Polyethylene (PE), polyvinylchloride (PVC), polypropylene (PP), polystyrene (PS), dan nylon.
b. Termoset
Tidak dapat menerima siklus pemanasan-pendinginanseperti termoplastik:
Ketika dipanaskan pada tahap awal, termosetmelunak dan mampu mengalir di dalam cetakan.
Tapi pada temperatur yang tinggi, terjadi reaksikimia yang mengeraskan material sehinggaakhirnya menjadi padatan yang tidak mampulebur kembali (infusible solid ).
Jika dipanaskan ulang, tidak mampu melunakkembali melainkan akan terdegradasimenghasilkan arang.
Contoh: phenolics, epoxies, dan beberapa jenis polyesters.
c.
Elastomer
Material yang mampu memanjang secara elastisketika dikenakan tegangan mekanis yang relatifrendah.
Lebih umum dikenal sebagai karet (rubber ).
Beberapa elastomer dapat diregangkan hingga 10 kalilipat dan masih mampu kembali sempurna ke ukuranasal.
Meskipun perilakunya cukup berbeda dengantermoset, namun elastomer memiliki struktur yanglebih mirip dengan termoset, dibandingkan dengantermoplastik.
Contoh : vulcanized natural rubber dan Siliconerubber .
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 18/31
6
Tabel 2.1 Perbedaan Sifat Polimer Termoplastik danTermoset
Termoplastik TermosetMudah diregangkan
FleksibelMelunak jika dipanaskan
Titik leleh rendah
Dapat dibentuk ulang
Keras dan rigidTidak fleksibel
Mengeras jika dipanaskanTidak meleleh jika
dipanaskanTidak dapat dibentuk ulang
2.3 Perilaku dan Sifat PolimerAdapun perilaku dan sifat polimer antara lain adalah :a. Sifat Mekanik
Kekuatan Tarik.
Ketahanan terhadap tekanan. Ketahanan terhadap lekukan atau bending.
Ketahanan terhadap tegangan yang datang secara
tiba-tiba. b.
Sifat TermalPada polimer, khususnya plastik, definisi temperaturtinggi adalahsuhu diatas 135oC. Pada temperatur tinggi, polimer tidak hanya melunak, tetapi juga dapatmengalami degradasi termal. Sebuah plastik yangmengalami pelunakan pada temperatur tinggi tetapi mulaimengalami degradasi termal pada suhu yang jauh lebihrendah hanya dapat digunakan pada suhu di bawah suhudia mulai mengalami degradasi. Menentukan temperaturaplikasi membutuhkan pengetahuan mengenai perilakudegradasi termal dari polimer tersebut.
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 19/31
7
(Halaman ini sengaja dikosongkan)
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 20/31
8
BAB IIIMETODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan Percobaan3.1.1 Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai
berikut :a. Kompor listrik b. Termometer digitalc. Wadah untuk mencampurd. Pengaduke. Cetakanf. Panci
3.1.2 Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :
a. Sampel A (Resin + 2 tetes hardener) b. Sampel B (Resin + 3 tetes hardener)c. Sampel C (Resin + 4 tetes hardener)d. Lem tembak
3.2Prosedur Percobaan3.2.1 Pembuatan Sampel
Langkah-langkah pembuatan keramik ini adalah sebagai berikut:
a. Peralatan dan bahan disiapkan. b. Sampel dibuat 3 macam dengan variasi 3 jumlah hardener
yang berbeda. Diaduk rata, kemudian dimasukkan kedalam cetakan yang telah disediakan. Tunggu hingga
kering dan dilepas dari cetakan.c. Bola dijatuhkan 30 cm diatas permukaan sampel A,B,
dan C. Kemudian tinggi pantulan diukur dan dilakukansebanyak 5 kali percobaan.
d. Hasil pantulan dicatat dan dimasukkan ke dalam tabel.e. Perhitungan statistik pada data dilakukan (rata-rata,
standar deviasi, range dan error).
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 21/31
9
f. Kemudian dianalisa pada hasil pengukuran yangdiperoleh manakah yang termasuk termoset dan
termoplastik berdasarkan tinggi pantulan.g. Kemudian lem tembak dan ketiga buah sampel
dimasukkan ke dalam panci.h. Panci diletakkan diatas kompor listrik dan dinyalakan
dengan suhu 300 ocelcius.i. Kenaikan suhu sampel dan lem tembak diamati dan
dicatat jika terjadi perubahan fisisnya j. Pengamatan dilanjutkan sampai terjadi perubahan seperti
meleleh atau gosong dan dicatat suhunya.
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 22/31
10
(H alaman ini sengaja dikosongkan)
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 23/31
13
BAB IVANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis DataSampel yang telah dibuat dan dibiarkan menjadi keras
tersebut dilakukan uji pantul dengan menggunakan bola pingpongdari ketinggian 30 cm. Kemudian setelah dilakukan uji pantul,ketiga sampel bersama lem tembak dipanaskan dan setiap terjadi perubahan diamati dan dicatat temperatur dan kondisi dari polimer. Berikut tabel hasil uji pantul pada sampel:
Tabel 4.1 Hasil Uji Pantul sampel dengan bola
Sampel Tinggi pantulan (cm) padapercobaan
Rata-rata(cm)
1 2 3 4 5
2 tetes 3 7 4 4 7 5
3 tetes 4 6 5 9 6 6
4 tetes 9 5 6 10 6 7.2
Tabel 4.2 Nilai standar deviasi, eror dan range
Sampel error range
2 tetes 2,764 4
3 tetes 2,059 5
4 tetes 1,939 5
Rumus untuk mencari standar deviasi :
= √ ∑( )
Maka untuk standar deviasi pada sampel C adalah :
= √ ∑( )
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 24/31
= √ (,) (,) (,) (,) (, )
= ,
Untuk standar deviasi pada sampel B adalah :
= √ ∑( )
= √ (,) (,) (,) (,) (, )
= ,
Untuk stadar deviasi pada sampel A adalah :
= √ ∑( )
= √ (,) (,) (,) (,) (, )
= ,
Rumus untuk mencari range adalah :=
Maka untuk range pada data sampel C adalah : = 10 5 = 5
Untuk range pada data sampel B adalah :
= 9 4 = 5
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 25/31
15
Untuk range pada data sampel A adalah :
= 7 3 = 4
Rumus untuk mencari nilai eror adalah : = +−
Tabel Error! No text of specified style in document.-1 Hasil Uji Panas
Suhu
(
o
C)
Sampel A Sampel B Sampel C Lem
tembak
100 - - -Mulai
meleleh
130 - - - ¼ Meleleh
150 - - - ½ Meleleh
160 - - - ¾ Meleleh
170 - - -Meleleh
seluruhnya
180 - - -Warna
menguning
240Bentukmulai
mengerut
Bentukmulai
mengerut
Bentukmulai
mengerut
Berasap/
menguapdan
menghitam
di bagian
tepi
275Mulailunak
Semakin
sedikit dan
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 26/31
menghitam
290
Permukaan
melengkung
Menjadigosong
dibagian
tengah
panci
300Muncul
busa putihdi tepi
Muncul
busa putihdi tepi
Muncul
busa putih
di tepi(lebih banyak)
Menjadi
semakinhitam
330Warnagelap
Warna
masihterang
Warna
agakgelap
4.2 Pembahasan
Dari hasil percobaan yang dilakukan, sampel A,B,Ctermasuk ke dalam termoset dan lem tembak termasuk ke dalam polimer termoplastik. Pada polimer yang memiliki sifattermoplastik seperti lem tembak akan cepat meleleh pada suhutinggi dalam waktu yang cukup singkat. Tetapi pada sampel
A,B,C akan sangat lama untuk dilelehkan. Dan lem tembak akanmenjadi gosong ketika dipanaskan pada suhu tinggi. Nilai deviasistandar menunjukkan semakin banyak tetesnya, semakin turunnilai deviasi pengukurannya. Sementara itu pada nilai rangemenunjukkan tetes 3 dan 4 lah yang memiliki range pengukuranterbesar.
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 27/31
17
(Halaman ini sengaja dikosongkan)
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 28/31
BAB VKESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KesimpulanKesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaann ini
adalah sebagai berikut:1. Polimer terbagi menjadi termoplastik, termoset, dan
elastomer2. Termoplastik merupakan polimer yang fleksibel dan
mudah diregangkan sementara termoset mempunyai sifatsebaliknya yakni keras dan tidak fleksibel
3.
Termoplastik mempunyai ciri-ciri mudah meleleh dancepat gosong. Sementara termoset tidak mudah meleleh.
5.2 SaranSaran yang dapat diberikan untuk perbaikan praktikum
selanjutnya yakni perlunya sampel polimer elastomer menjadiobjek praktikum untuk menambah wawasan keilmuan bahanmahasiswa Teknik Fisika.
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 29/31
19
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 30/31
7/23/2019 Laporan Resmi Termoplastik dan Termoset
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-resmi-termoplastik-dan-termoset 31/31
15
DAFTAR PUSTAKA
[1]
Asisten Laboratorium Rekayasa Bahan, Modul PraktikumBahan, Polimer Termoplastik dan Termoset . 2015 [2] Parisian, Aristo.2015.”PERCOBAAN POLIMER
TERMOPLASTIK DAN TERMOSET”.Jurusan Teknik Fisika,
Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember : Surabaya