PENGARUH KOMPOSISI PHENOLIC EPOXY TERHADAP … · TUGAS AKHIR – MM091381. OUTLINE PENDAHULUAN...

Presentation Title

PENGARUH KOMPOSISI PHENOLIC EPOXY TERHADAP KARAKTERISTIK COATING PADA APLIKASI PIPA OVERHEAD DEBUTANIZER

Oleh : Diego Pramanta Harvianto 2708100020 Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Sulistijono, DEA

TUGAS AKHIR – MM091381

OUTLINE

PENDAHULUAN

TINJAUAN PUSTAKA

METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

Korosi Pipa API 5L Grade B pada Sistem Debutanizer PT

Pertamina

Larutan HCl

Evaluasi

Pelapisan menggunakan

Phenolic-Epoxy

Umur Kurang dari Desain

Tahan terhadap larutan asam,daya lekat yang kuat, stabilitas dimensi tinggi, tahan sampai temperatur 150˚ C dll.

PERUMUSAN MASALAH

Bagaimana pengaruh rasio komposisi Phenolic

Epoxy (Phenolic Resin : Epoxy Resin) terhadap karakteristik coating untuk aplikasi pipa Overhead Debutanizer.

BATASAN MASALAH

1. Hasil polimer blend Phenolic Resin / Epoxy

Resin dianggap homogen. 2. Ketebalan coating Phenolic Epoxy dianggap

merata dan homogen. 3. Kehalusan permukaan benda uji dianggap

homogen dan tidak mempengaruhi hasil coating.

TUJUAN PENELITIAN

1. Menganalisa pengaruh variasi komposisi Phenolic Epoxy terhadap karakteristik coating.

2. Menganalisa performa coating Phenolic Epoxy

pada aplikasi pipa Overhead Debutanizer.

TINJAUAN PUSTAKA

Overhead Debutanizer

Coating

Adalah proses pengendalian korosi dengan cara melindungi logam dari lingkungan sehingga konduktor atau kontak metalik tidak berfungsi dan pada akhirnya korosi terhambat.

Resin Phenolic

Adalah jenis polimer termoset yang dihasilkan dari kondensasi formalin pada pemanasan. Kelebihan resin phenolic adalah mudah dibentuk, tahan asam, tahan air, tahan retak dan kestabilan dimensi tinggi.

Rantai phenol

Resin Epoxy

Adalah jenis polimer termoset yang dihasilkan dari polimerisasi adisi pada pemanasan dengan adanya katalis amino. Kelebihan resin Epoxy adalah ketahanan panas tinggi (250˚C), kekuatan tinggi, daya rekat yang kuat, tahan terhadap zat kimia dan stabil terhadap asam.

Rantai Epoxy

METODOLOGI PENELITIAN

Diagram Alir Penelitian Phenolic Resin Epoxy Resin

Preparasi alat dan bahan

Start

Proses Blending Phenolic Resin : Epoxy Resin 100:0, 80:20, 60:40, 40:60, 20:80, 0:100

Proses Pelapisan Pada Baja

Pengujian Waktu Kering

Pengujian Ketahanan Asam

Pengujian Ketahanan Abrasi

Pengujian Fleksibilitas

FTIR TGA

Data

Hasil dan pembahasan

Kesimpulan

End

Pengujian Ketahanan Panas

Peralatan dan Bahan

Bahan :

API 5L Grade B

Resin Phenolic Resin Epoxy Hardener Poliamino amid

Base Metal

Bahan Coating

Peralatan:

Mesin potong Timbangan digital

Dry film Thickness Gauge

Mikroskop optik

Pembuatan Coating

Kode Phenolic resin (%) Epoxy resin (%) 100P0E 100 0

80P20E 80 20

60P40E 60 40

40P60E 40 60

20P80E 20 80

0P100E 0 100

Komposisi dalam persen berat (wt%)

Proses Pengujian

1. Fourier Transform Infra Red Spectroscopy (FTIR) FTIR merupakan teknik yang digunakan untuk memeriksa adanya

gugus atau ikatan dalam suatu sampel. Penggunaan yang paling penting dari FTIR adalah untuk identifikasi senyawa organik, karena spektrumnya sangat kompleks yang terdiri dari banyak puncak-puncak serapan.

Mesin FTIR

2. Termogravimetric Analysis (TGA) Thermogravimetric Analysis (TGA) adalah pengukuran perubahan

massa yang terjadi akibat dari perubahan temperatur. TGA dapat digunakan untuk mendeteksi perubahan massa sample (weight

loss). Analisa tersebut bergantung pada tiga pengukuran yaitu berat, temperatur, dan perubahan temperatur.

Mesin TGA

Proses Pengujian

3. Pengujian Waktu Kering Menggunakan standar ASTM D 1640 Standart Test Methods for

Drying, Curing, or Film Formation of Organic Coatings at Room

Temperature.

4. Pengujian Ketahanan Panas Mengacu pada standar ASTM D 1360 Standart Test Methods for

Fire Retardancy of Paint. Temperatur yang digunakan pada sampel adalah 40˚ dan 80˚ C

5. Pengujian Fleksibilitas Mengacu pada standar ASTM D 522-93 Standard Test Methods for

Mandrel Bend Test of Attached Organic Coatings

Mandrel 3/4”

Coating

Substrat

F

F F

Proses Pengujian

6. Pengujian Ketahanan Asam Menggunakan standar NACE TM 0174 Laboratory Methods for the

Evaluation of Protective Coatings and Lining Materials on Metalic

Substrates in Immersion Service.

Benang pengikat

Spesimen

Wadah plastik

Larutan HCl pH 1

Proses Pengujian

7. Pengujian Ketahanan Abrasi Menggunakan standar ASTM D 968-93

Standard Test Methods for Abrasion

Resistance of Organic Coatings by

Falling Abrasive

36”

8”

1”

600

450

Spesimen

Proses Pengujian

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengamatan Visual

Sebelum dicoating Setelah dicoating

20P80E

0P100E

100P0E

80P20E

60P40E

40P60E

Pengamatan Visual

Pengamatan dengan mikroskop optik

100P0E 80P20E 60P40E

40P60E 20P80E 0P100E

Retak mikro

Void

Epoxy

Phenolic Epoxy

Phenolic

Epoxy Phenolic

Epoxy

Poliamino amid

Void

Epoxy

Phenolic

Pengamatan Ketebalan Coating No Sampel Titik Hasil

(mikron) Rata-rata

(mikron) 1 100P0E A 142 141

B 136 C 145

2 80P20E A 144 127 B 110 C 127

3 60P40E A 272 282 B 372 C 204

4 40P60E A 335 330 B 285 C 372

5 20P80E A 275 247 B 213 C 254

6 0P100E A 246 214 B 237 C 161

Pengamatan ketebalan coating dengan mikroskop optik

100P0E 80P20E 60P40E

40P60E 20P80E 0P100E

Coating

Substrat

Coating

Substrat

Coating

Substrat

Coating

Substrat

Coating

Substrat

Coating

Substrat

TGA

No Sampel T ( 0C) 5 % loss T ( 0C) 10 % loss

1 100P0E 161,56 235,19

2 80P20E 164,17 306,00

3 60P40E 175,16 301,83

4 40P60E 224,50 325,16

5 20P80E 291,83 336,50

6 0P100E 329,50 347,00

Tabel Weigth Loss TGA

TGA

100

150

200

250

300

350

400

100P0E 80P20E 60P40E 40P60E 20P80E 0P100E

Tem

pera

tur (

0 C)

Komposisi

5% Pengurangan Berat

10% Pengurangan Berat

Grafik stabilitas termal pada 5% dan 10% pengurangan berat polimer blend

Pengujian Waktu Kering

0

20

40

60

80

100

120

140

160

100P0E 80P20E 60P40E 40P60E 20P80E 0P100E

Wak

tu K

erin

g (m

enit)

Komposisi

No Sampel Waktu Kering 1 100P0E 20 menit 2 80P20E 25 menit 3 60P40E 30 menit 4 40P60E 45 menit 5 20P80E 80 menit 6 0P100E 140 menit

Grafik waktu kering vs komposisi coating

Tabel lama waktu kering


20P80E

0P100E

100P0E

80P20E

60P40E

40P60E

20P80E

0P100E

100P0E

80P20E

60P40E

40P60E

T Sampel Hasil

400 C

100P0E Tidak terjadi perubahan 80P20E Tidak terjadi perubahan 60P40E Tidak terjadi perubahan 40P60E Tidak terjadi perubahan 20P80E Tidak terjadi perubahan 0P100E Tidak terjadi perubahan

Gambar sebelum pengujian panas

Gambar setelah pengujian panas temperatur 400 C

Tabel hasil pengujian panas temperatur 400 C


T Sampel Hasil

800 C

100P0E Tidak terjadi perubahan 80P20E Warna berubah kecoklatan 60P40E Warna berubah kecoklatan 40P60E Warna berubah kecoklatan 20P80E Terdapat gelembung kecil 0P100E Tidak terjadi perubahan

20P80E

0P100E

100P0E

80P20E

60P40E

40P60E

20P80E

0P100E

100P0E

80P20E

60P40E

40P60E

Gambar sebelum pengujian panas

Gambar setelah pengujian panas temperatur 80˚C

Tabel hasil pengujian panas temperatur 800 C


Gambar hasil pengujian fleksibilitas

No Sampel Hasil Bentuk retakan 1 100P0E Tidak retak - 2 80P20E Tidak retak - 3 60P40E Tidak retak - 4 40P60E Retak Terdapat 4 retakan, panjang

maksimal 17,5 mm dan lebar maksimal 6 mm

5 20P80E Retak Terdapat 6 retakan, panjang maksimal 15 mm dan lebar

maksimal 5 mm 6 0P100E Tidak retak -

Tabel hasil pengujian fleksibilitas

20P80E

0P100E

100P0E

80P20E

60P40E

40P60E


Gambar sampel 40P60E yang retak Gambar sampel 20P80E yang retak


No Sampel Hasil 1 100P0E Coating bergelembung 2 80P20E Tidak terjadi perubahan 3 60P40E Tidak terjadi perubahan 4 40P60E Tidak terjadi perubahan 5 20P80E Coating terlepas dari substrat 6 0P100E Coating terlepas dari substrat

20P80E

0P100E

100P0E

80P20E

60P40E

40P60E

Gambar sampel pengujian ketahanan asam

Tabel hasil pengujian ketahanan asam


Sampel 100P0E pengujian ketahanan asam



Pengujian Ketahanan Abrasi

Sampel Tebal terabrasi (mikron per liter)

100P0E 6,8 80P20E 2,5 60P40E 2,0 40P60E 2,15 20P80E 2,15 0P100E 1,66

0

1

2

3

4

5

6

7

8

100P0E 80P20E 60P40E 40P60E 20P80P 0P100E

Teba

l ter

abra

si (m

ikro

n)

Komposisi

Tabel pengujian ketahanan abrasi

Grafik ketebalan terabrasi vs komposisi coating

KESIMPULAN

Dari hasil pengujian yang telah dilakukan dapat disimpulkan : 1. Terjadi ikatan pada pencampuran phenolic dan epoxy pada

pengujian FTIR. 2. Penambahan komposisi epoxy pada sampel cenderung

meningkatkan ketahanan abrasi dan stabilitas termal. 3. Penambahan komposisi phenolic cenderung meningkatkan

fleksibilitas dan ketahanan asam serta mempercepat waktu kering. 4. Perbandingan komposisi phenolic dan epoxy yang menghasilkan

performa coating yang ideal berturut-turut adalah 60:40.

SARAN

1. Metode pelapisan sampel yang lebih baik perlu dipertimbangkan agar mendapatkan hasil yang maksimal.

2. Untuk memperoleh informasi yang akurat mengenai pengujian hendaknya ketebalan coating perlu diperhitungkan pada setiap pengujian.

3. Diperlukan penelitian lanjutan pada variasi phenolic dan epoxy

untuk mendapatkan hasil coating yang lebih baik.

TERIMA KASIH

PENGARUH KOMPOSISI PHENOLIC EPOXY TERHADAP … · TUGAS AKHIR – MM091381. OUTLINE PENDAHULUAN...

Documents

Transcript of PENGARUH KOMPOSISI PHENOLIC EPOXY TERHADAP … · TUGAS AKHIR – MM091381. OUTLINE PENDAHULUAN...