Buku Saku Catatan Karakterisasi Material Polimer

1BUKU SAKU : PLASTIK

Untuk membandingkan performa

material, umumnya dilakukan pengukuran

karakteristik dengan standar tertentu,

contohnya ASTM (American Standard

Testing Method), JIS (Japan Industrial

Standard), atau juga pada beberapa

aplikasi di Indonesia juga dikenal SNI

(Standar Nasional Indonesia)

Melt Flow Rate (MFR)adalah suatu ukuran kekentalan material

plastik pada saat terkena panas diatas

temperatur lelehnya.

Pada industri plastik, MFR berguna dalam

menentukan jenis proses dan kondisi

proses (umumnya terkait pengaturan

temperatur) yang dapat digunakan

terhadap material tersebut.

Pada prinsipnya semakin tinggi

MFR maka material akan semakin encer sehingga temperatur proses

yang dibutuhkan semakin rendah.

2 BUKU SAKU : PLASTIK

Cara pengukuran MFR yaitu dengan

mengukur berat lelehan PP akibat terkena

beban 2.16 kg pada temperatur 230°C

dalam 10 menit. Sehingga dapat juga

menggambarkan ukuran kekentalan

polimer pada saat terkena panas.

Standar: ASTM D1238

Tri Polyta memiliki produk dengan variasi

MFR mulai dari 1.2 – 35 gr / 10 min, sesuai

dengan desain aplikasi produk tersebut.

Pada penamaan grade Tri Polyta,

MFR Karakteristik Aliran

< 4 Kental 4 – 10 Sedang

10 – 20 Encer 20 – 40 Sangat Encer

> 40 Sangat Sangat Encer


MFR ditunjukkan melalui dua digit kode

angka di tengah nama grade.

Contohnya Trilene HF2.9BO karena

didesain untuk aplikasi film extrusion,

maka memiliki MFR rendah (kental), yaitu

2.9 gr / 10 min. Sebaliknya Trilene RI10HC

untuk aplikasi injection molding dituntut

memiliki ke-encer-an yang baik, maka

memiliki MFR 10 gr / 10 min. Home

Density (Berat Jenis)merupakan ukuran kepadatan molekul

dalam material, sehingga terkait berat dan

volume produk. Density ini merupakan

parameter penting pada material PE.

Namun pada PP, density merupakan

karakteristik dasar yang relatif konstan.

Dalam membandingkan beberapa jenis

material, pada dasarnya semakin tinggi

berat jenis suatu material maka berat benda semakin tinggi untuk ukuran

volume yang sama.


Cara pengukuran berat jenis adalah

dengan mengukur perbandingan antara

berat dan volume suatu benda.

Standar: ASTM D792 dan D1505

Note: kg/m³x0.001 = gr/cm³

Tensile Strength at Yieldyaitu ukuran kekuatan mekanis suatu

material untuk mempertahankan

bentuknya (tidak mulur) apabila ditarik.

Pada dasarnya semakin tinggi Tensile

Yield Strength maka material semakin kaku (tidak mudah mulur).

Standar: ASTM D638 (at 50 mm/min) Home

Material Density (Kg/m3)

PP (Homo) 903 PP (Random) 895-903 PP (ICP) 900 LDPE 910-925 HDPE 941-965 PS (GPPS & HIPS) 1050 ABS 920-1180 PET 1560

Home


Tensile Elongation at YieldBersamaan dengan pengukuran Tensile

Strength, data lain yang didapat dari

pengujian tarik yaitu regangan (mulur)

maksimum yang dialami benda dalam

kondisi yang elastis (dapat kembali).

Pada aplikasi sehari-hari, kondisi “dapat

kembali” ini contohnya terlihat saat

karet atau pegas ditarik dan kemudian

dilepaskan.

Pada dasarnya semakin tinggi Tensile

Yield Elongation maka material semakin ulet.

Note: Mpa x 10.2 = kg/cm², Mpa x 145 = psi

Material Tensile

Strength(Mpa)

TensileElongation

(%) PP (Homo) 33-40 13-14 PP (Random) 20-30 14-15 PP (ICP) 27-29 11-13

LDPE 9-15 150-600 (break)

HDPE 26-33 4-18 PS (GPPS & HIPS) 24-56 1-4 (break)

ABS 33-50 1.5-100 (break)

PET 159 4


Flexural Modulus (1% secant)

adalah sifat mekanis yang menunjukan

ukuran kekakuan dari suatu produk plastik.

Pada produk jadi (aplikasi), contohnya

seperti pada gelas thermoforming,

Flexural Modulus dapat digantikan melalui

pengukuran top load.

Note: Mpa x 10.2 = kg/cm2 Mpa x 145 = psi

Home


Pada prinsipnya semakin tinggi Fleksural

Modulus maka material semakin kaku.

Cara pengukuran Flexural Modulus

yaitu dengan menekan sampel hingga

membengkok. Sehingga dengan

mengukur ketahanan material terhadap

pembengkokan, Flexural Modulus akan

menjadi ukuran kekakuan material.

Standar: ASTM D790A (at 1.3 mm/min)

Note : J/m x 0.102 = kg-cm/cm

Material FlexuralModulus

(Mpa) PP (Homo) 1260-1600 PP (Random) 730-1025 PP (ICP) 1170-1300 LDPE 240-330 HDPE 1000-1552 PS (GPPS & HIPS) 1910-7586 ABS 897-4138 PET 2000 Home


Notched Izod Impact Strengthadalah ukuran ketahanan benturan dari

suatu produk plastik. Pada aplikasi,

umumnya Impact Strength dapat diukur

melalui pengujian drop test.

Pada dasarnya semakin tinggi Impact

Strength maka material semakin kuat (tidak mudah pecah).

Cara pengukuran Notched Izod Impact

Strength ini adalah mengukur ketahanan

material terhadap benturan (tumbukan)

pendulum.

Standar: ASTM D256 (at 23°C)


Material Izod Impact

Strength(J/m)

PP (Homo) 30-40 PP (Random) 81-110 PP (ICP) 135-160 LDPE No Break HDPE 30-373 PS (GPPS & HIPS) 19.7-93 ABS 105-640 PET 90-101

Hardness, RockwellPengujian kekerasan material sebenarnya

merupakan pengukuran ketahanan

material terhadap pembebanan (tekan)

setempat atau pengoresan.

Pada industri injection molding,

produk-produk dengan kekerasan yang

baik akan memiliki ketahanan gores

yang lebih baik. Sedangkan pada industri

thermoforming, kekerasan yang tinggi

akan memudahkan proses cutting.

Pada dasarnya semakin tinggi hardness

maka material semakin keras atau

dengan kata lain semakin kaku.

Home


Material Hardness (R Scale)

PP (Homo) 100-102 PP (Random) 65-85 PP (ICP) 78-85 LDPE 42-46 HDPE 58-80 PS (GPPS & HIPS) 38-130 ABS 75-120 PET 105

Karena pada pengujian ini, sampel ditekan

dengan suatu indentor, contohnya pada

standar Rockwell digunakan bola baja ½”,

hingga tercetak suatu jejak indentasi.

Standar: ASTM D785

Home


Heat Deflection Temperature (HDT) merupakan temperatur dimana material

mulai mengalami perubahan bentuk,

akibat pengaruh beban tekuk (0.455 MPa)

dan temperatur tinggi.

Umumnya, HDT digunakan sebagai

batasan temperatur aplikasi dari suatu

produk plastik. Contohnya ketika hendak

mengunakan suatu piring plastik untuk

memanaskan makanan dalam microwave,

tentu kita tidak ingin menggunakan piring

yang akan melunak atau bahkan meleleh

bila digunakan.

Karena itu, perlu dipilih material polimer

yang memiliki HDT yang sesuai dengan

aplikasi.

Pada dasarnya semakin tinggi HDT maka

material akan semakin tahan terhadap temperatur tinggi.


Standar: ASTM D648

Material HDT (oC) PP (Homo) 100-115 PP (Random) 65-85 PP (ICP) 100-105 LDPE 38-49 HDPE 65-95 PS (GPPS & HIPS) 87-95 ABS 102-107 PET 71

Vicat Softening Point (VSP) yaitu temperatur dimana material mulai

mengalami pelunakan. Perbedaan

HDT dengan VSP adalah metode

pembebanannya.

VSP ini penting diketahui terutama pada

aplikasi-aplikasi yang menggunakan

tahap pemotongan atau pengrusakan

Home


Material VSP (oC) PP (Homo) 152 PP (Random) 121-125 PP (ICP) 148 LDPE 88-100 HDPE 120-130 PS (GPPS & HIPS) 101-107 ABS 111 PET 80

pada kondisi panas. Contohnya pada hot

cutting botol atau cutting setelah proses

forming pada thermoforming.

Pada dasarnya semakin tinggi VSP maka

semakin tahan temperatur tinggi

Standar: ASTM D1525B

Home


Melting Temperature DSC, 2nd heatatau temperatur leleh adalah temperatur

dimana material mulai mengalami

perubahan dari wujud padat menjadi

lelehan.

Pada dasarnya semakin tinggi Temperatur

Leleh maka temperatur proses semakin

tinggi.

Pada aplikasi industri plastik, temperatur

leleh ini digunakan sebagai identitas

material plastik.

Contohnya ketika ingin mengetahui

komponen penyusun suatu produk plastik,

melalui temperatur leleh, dapat diduga

material polimer penyusunnya. Misalnya

pada suatu pellet yang tidak diketahui jenis

materialnya diketahui temperatur lelehnya

yaitu 162°C, maka diduga material tersebut

adalah PP.


Sedangkan yang dimaksud dengan DSC

yaitu Differential Scanning Calorimeter.

DSC ini merupakan alat yang digunakan

untuk mengukur temperatur leleh material.

Seperti terlihat pada gambar berikut

wadahsampel

sampelpolimer wadah

standar

pemanasKomputer untuk memproses heat flow

menjadi informasi temperatur leleh


Standar: ASTM D3418 (at 10°C/min)

Berikut ini adalah contoh temperatur leleh

beberapa material polimer

Material Melting Point (oC)

PP (Homo) 161-163 PP (Random) 144-146 PP (ICP) 163 LDPE 98-115 HDPE 130-137 PS (GPPS & HIPS) 150-243 ABS 88-125 PET 250-265

Home

Buku Saku Catatan Karakterisasi Material Polimer

Documents

Transcript of Buku Saku Catatan Karakterisasi Material Polimer