ANALISIS KORELASI KONDISI PEMBUATAN FILM TIPIS POLIPROPILENA (PP)

DAN SIFAT-SIFAT MEKANIKNYA DENGAN METODE UJI TARIK

Pendahuluan

Perbedaan dan keguanaan produk akhir dari tipe polimer didasarkan pada tingkat

yang besar dan mekanik khusus polimer disebut modulus. Polipropilena lebih dikenal dengan

nama plastik karena bersifat termoplastik yang dibuat secara sintetik. Karakteristik polimer

secara fisik dapat ditentukan oleh perbedaan struktur dari rantai molekul yang dapat

dibedakan menjadi linier,bengrcabang, sambung silang, dan jaringan. Hal ini disebabkan oleh

kesatuan kimia yang kecil dan sederhana dibangun berulang-ulang sehingga membentuk

molekul polimer yang besar.

Propilena dihasilkan dari proses polimerisasi gas propilena. Monomer-monomer

penyusunnya berasal dari propilena yang dihasilkan dari pemurnian minyak bumi. Propilena

mempunyai struktur CH2=CH-CH3 yang merupakan senyawa vinil. Nama kimianya adalah

poli ( 1- metiletilena), dengan formula kimianya (C3H6)x, titik leburnya 1650C, transisi gelas -

100C dan titik degradasinya 2860C. Titik kristalisasinya 130 – 1350C.

Polimer memiliki daerah berkristal dan amorf ; artinya polimer dapat berubah dalam

rentangan suhu yang kecil. Dan kondisi dimana polimer meleleh disebut titik leleh /

temperatur leleh (TM). Bila kenaikan suhu mencapai suhu diatas TM maka dapat

menyebabkan deformasi polimer.

Sifat-sifat polimer yang harus diperhatikan diantaranya adalah kekuatan tarikan,

kompresif, flekstur, tahan benturan. Kekuatan tarik juga menjadi tolak ukur kualitas suatu

bahan polimer. Jika suatu bahan polimer mengalami tegangan ( stress) maka terdapat juga

perubahan regangan ( Strain ). Dan biasa hubungan ini dapat diplot ke kurva Stress-Strain.

Hubungan antara Stress-Strain pada kurvanya memenuhi hukum Hooke. Bila melewati batas

proporsional, maka akan mengalami deformasi elastis nonlinier hingga mencapai batas elastis

(titik yield). Namun polimer ini dapat kembali ke bentuk semula walaupun gaya yang bekerja

dihilangkan.

Beberapa paramater yang diperoleh dari hubungan kurva Stress- Strain :

a) Yield strengh, tensile strengh dan break strengh.

Tengangan pada titk yield merupakan tegangan pada kurva stress-strain

dimana terjadi penambahan regangan tanpa ada penambahan tegangan.

Tensile strengh sendiri merupakan tegan yang terjadi pada saat sampel uji

putus. Yaitu nilai yang diperoleh dari pembagian antara gaya pada saat putus

dengan luas penampang beda minimum yang tegak lurus terhadap gaya

tersebut.

Hubungan ini dapat ditulis dengan persamaan

σ= FA

Dimana : σ = tensile yield strengh/tensile strengh/tensile breaking strengh

(N/mm2)

F = gaya yang diperlukan ( N )

A = luas permukaan bahan uji (mm2)

b) Yield strain, break elongation dan break strain

Yield strain adalah titik awal mulai terjadinya regangan pada kurva stress-

strain dimana terjadi penambahan regangan tanpa ada pertambahan tegangan.

Break elongation adalah terjadinya penambahan panjang dari panjang awal

sampai pada titik putus ketika sampel diuji tarik.

Break strain adalah persentase dari nilai yang diperoleh pada pembagian

antara terjadinya penambahan panjang sampai titik putus. Dapat dihitung

dengan ε=Δllo

x 100 %

Dengan: ε = break strain (%)

∆l = panjang pada saat maksimum (mm)

Lo = panjang mula-mula (mm)

c) Modulus young

Modulus young didefinisikan sebagai nilai gradient atau kemiringan dari garis

lurus tersebut (kurva stress-strain). Dapat ditentukan dengan persamaan :

Y = σ 2−σ 1ε 2−ε1

= Δ σΔ ε

Dengan

Y : modulus elastis (N/m2)

σ2 : tegangan pada titik 2 ( akhir )

σ1 : tegangan pada titik 1 ( awal )

ε2 : regangan pada titik 2 ( akhir )

ε1 : regangan pada titik1 ( awal )

∆σ : perbedaan tegangan antara titik 2 dan titik 1

∆ε : perbedaan tegangan titik 2 dan titik 1

Adapun tujuan penelitian ini adalah menentukan pengaruh hubungan proses

pembuatan film tipis polipropilena (pp) dengan dua variasi suhu terhadap sifat-sifat

mekaniknya, dan menentukan besarnya nilai tegangan, regangan dan modulus elastis dari

kurva stress – strain yang dihasilkan dari uji tarik film tipis polipropilena.

METODE PENELITIAN

AAAAAAAAAA

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Hasil pembuatan film tipis PP

Film pertama didinginkan melalui proses quenching yaitu pendinginan secara cepat

dengan menggunakan medium air es. Film kedua didinginkan dengan menggunakan

coldpress dan film ketiga dengan cara anealing yaitu mematikan heater dan hot press

kemudian ditunggu hingga mencapai suhu kamar.

Dengan proses quenching menghasilkan warna permukaan lebih bening atau

transparan. Dengan proses menggunakan coldpress menghasilkan warna permukaan

sampel yang agak memutih dan kurang transparan. Dengan menggunakan heater,

menghasilkan warna putih dan tidak transparan lagi.

Selanjutnya di lakukan uji tarik. PP dipanaskan sehingga menerima energi tambahan

berupa energi termal. Yang digunakan oleh rantai-rantai penyusun PP untuk bergerak

ke segala arah saling mendekat secara teratur dan ada yang dilepaskan ke lingkungan.

2. Data pengukuran dan hasil uji tarik

a) Sampel dengan temperatur 1750C

Sistem pendinginan anealing

Grafik pada kurva stress-strain menunjukkan sampel mengalami pemuluran di

daerah plastik. Artinya sampel ini hanya mengalami sedikit perpanjangan dari

panjang awalnya. Kondisi ini menunjukkan bahwa dengan sistem anealing

bersifat kaku dan mudah patah.

Untuk menentukan Modulus Elastisitas dari kurva stress-strain dilakukan

dengan cara memplot garis lurus secara linier. Ketika garis grafik stress-strain

tidak sejajar dengan garis linier, maka tititk perpotongan ini adalah batas range

nilai yang digunakan untuk menentukan nilai σ2 dan ε2. Perbandingan antara

selisih kedua titik perpotongan (σ2- σ1 dan ε2- ε1) di daerah elastis dapat

dijadikan acuan untuk menentukan nilai modulud elastis pada kurva stress-

strain.

Sistem pendinginan dengan cold press

Grafik pada kurva Strees-strainntuk sampel 170C mulai mengalami pemuluran

yang panjang di daerah-daerah plastik hal ini karena titik putus perpanjangan .

artinya sampel tersebut mengalami perpanjangan yang cukup besar dari

panjang awalnya. Kondisi ini pula yang menggambarkan bahwa sampel film

tipis PP dengan cara cold press bersifat kenyal dan elastis. Arkan Tnya berd

Pada grafik berikutnya berdasarkan hukum hooke dengan tegangan

berbanding lurus dengan regangan. Dengan menghitung perbandingan antara

selisih nilai dari titik potong akhir (σ2- σ1) dan titik potong awal (ε2- ε1), maka

pada daerah elastik tersebut terdapat nilai modulus elastisitas dapat ditentukan.

Sistem pendingin Quenching

Pada uji sampel 17Q variabel-variabel mengalami perbedaan nilai. Dari

perbedaan tersebut menunjukkan bahwa sampel tersebut mengalami

deformasi di daerah plastik yang sangat besar. Artinya bahwa dengan metode

Quanching mempunyai sifat kenyal dan elastis.

Pada grafik berikutnya berdasarkan hukum hooke dengan tegangan

berbanding lurus dengan regangan. Dengan menghitung perbandingan antara

selisih nilai dari titik potong akhir (σ2- σ1) dan titik potong awal (ε2- ε1), maka

pada daerah elastik tersebut terdapat nilai modulus elastisitas dapat ditentukan.

b) Sampel dengan temperatur 2250C

c) fhdfh

3. asfafafa