SIFAT-SIFAT LAPISAN POLIESTER AKRILAT BASIL · PDF filean porus, kestabilan termal, daD...

7
Aplikasi Isotop don Radiasi. 1996 SIFAT-SIFAT LAPISAN POLIESTER AKRILAT BASIL IRADIASI DENGAN SINAR ULTRA-VIOLET Sugiarto Danu*, Marsongko*, M. Ardiartsi**, daD lR. Juliati** *Pusat Aplikasi Isotop daD Radiasi, BATAN **Jurusan Teknik Nuklir, Fakultas Teknik, UGM. ABSTRAK SIFAT-SIFAT LAPISAN POLl ESTER AKRILAT BASIL IRADIASI DENGAN SINAR ULTRAVIOLET. Percobaan cunnI{ oligomer ester akrilat bisfenol A etoksilat diakrilat teJah dilakubn menggunakan fotoinisiator 2-hidroksi- 2-metil-I-fenilpropanon dengan iradiasi ultraviolet (UV). Kecepatan konveyor 3 daD S mlmenit. Hasil percobaan menunjuk- bn, bahwa konsentrasi fotoinisiator dalam campuran memberikan pengaruh yang sarna terhadap sifat lapisan yang meliputi ffaksi-gel, kekerasan, tegangan putus, kestabilan termal, serta ketahanan terhadap bahan lcimia, pelarut, daD nods. Konsen- trasi fotoinisiator optimum ialah 1-1,5% daD 1,5-2% masing-masing pada kecepatan konveyor 3 dan S m/menit. Pads kondisi tersebut lapisan mempunyai &aksi gel sarna, yaitu 95%, kekerasan sarna, yaitu F-H, tegangan putus masing-masing 335 daD 270 kglcm2. serta suhu dekomposisi termal pads pengurangan berat 10% ialah masing-masing 360 daD 355°C. Pads umumnya lapisan tersebut tahan terhadap bahan lcimia untuk keperluan sehari-hari (household chemicals), pelarut daD noda, kecuali terhadap NaOH 10%, thinner dan spidol warns hitam. ABSTRACT 'r\\,J).~ 71e1'V"'1 PROPERTIESOFPOLYESTERACRYLATEFliMIRRADIATEDBYULTRAVIOLETLIGHT.Anex- periment on curing of acrylate ester oligomer bisphenol A etoxylate diacrylate has been done by using 2-hydroxy-2-methyl-l- phenilpropanone photoinisiator and UV-light radiation. Curing was conducted at the conveyor speed of 3 and 5 m/min. The experimental result showed that the concentrations of photoinitiator used in the mixture have the same effect on film proper- ties i.e., gel-traction, hardness, tensile strength, thermal stability, chemical and solvent resistance as well as stain resistance. Optimum concentrations of photo initiator were 1-1.5% and 1.5~2% at the conveyor speed of3 and 5 m/min, respectively. At these conditions. the films have gel-traction of 95%, hardness in the range F-H, tensile strength in the range 335 and 270 kg/cm2, and thermal decomposition temperature at 10% weight loss are 360 and 355°C, respectively. In general, the films have good resistance properties against household chemicals, solvent, and stain, except against NaOH 10%, thinner and black marker. PENDAHULUAN Pada umumnya bahan pelapis untuk curinJ!;secara radiasi mengandung gugus fungsional akrilat yang mem- bentuk ikatan silang hila diiradiasi dengan sinar-ultravio- let (UV) atau dengan berkas elektron. Bahan pelapis dapat dikelompokkan menjadi 4 jells, yaitu jells kation- ik. thiolene, akrilat, danjenis poliester-stiren (1,2). Jenis akrilat banyak dipakai sebagai baban pelapis yang dipro- ses secara radiasi, karena mempunyai reaktivitas tinggi. lradiasi memerlukan fotoinisiator, yang berfungsi untuk memulai reaksi polimerisasi radiasi, karena energi sinar uv tidak sebesar energi berkas elektron. Salah satu se- nyawa dalam bahan pelapis jells akrilat tersebut ialah po- liester akrilat. Poliester akrilat banyak dipakai untuk lapisan bahan cetakan, pelapisan poliuretan, PVC, kolit, dekorasi logam, tinta pewarna sutera, kayo, daD bahan tahan solder (3). Sebelum dipakai untuk proses pelapisan suatu bahan, diperlukan data sifat lapisan hasil curinJ!;. Data tersebut berguna untuk menentukan formulasi bahan pe- lapis dan kondisi iradiasi yang sesuai untuk produk akhir yang diinginkan. Dalam penelitian ini dipelajari sifat-sifat lapisan poliester akrilat dengan nama kimia bisfenol A etoksilat diakrilat basil curine: dengan radiasi UV, menggunakan fotoinisiator 2-hidroksi-2-metil-I-fenilpropanon. Sifat lapisan yang diukur meliputi fraksi-gel, kekerasan, tegang- an porus, kestabilan termal, daD ketahanan terhadap ba- ban kimia, maupun ketahanan terhadap pelarut dan noda. BAHAN DAN METODE Bahan. Lempeng aluminium berukuran 200 x 120 x 1 rom3 dipakai sebagai substrat lapisan. Senyawa ester akrilat (bisfenol A etoksilat diakrilat) dengan nama da- gang Pbotomer 4028, buatan Henkel Corporation, Ameri- ka Serikat. Fotoinisiator 2-hidroksi-2-metil-I-fenilpropanon dengan nama dagang Darocur 1173 produksi Merck, Jerman. Alat. Somber radiasi sinar-UV yang dipakai ter- diri dari I lampu dengan daya 80 Watt/em, buatan 1ST Strahlen Tecknik, Jerman. Percobaan. Lempeng aluminium dibersihkan dengan aseton, kemudian diampelas menggunakan kertas o":!

Transcript of SIFAT-SIFAT LAPISAN POLIESTER AKRILAT BASIL · PDF filean porus, kestabilan termal, daD...

Page 1: SIFAT-SIFAT LAPISAN POLIESTER AKRILAT BASIL · PDF filean porus, kestabilan termal, daD ketahanan terhadap ba- ... nya polimer ikatan silang melalui polimerisasi radikal bebas menggunakari

Aplikasi Isotop don Radiasi. 1996

SIFAT-SIFAT LAPISAN POLIESTER AKRILAT BASIL IRADIASI DENGANSINAR ULTRA-VIOLET

Sugiarto Danu*, Marsongko*, M. Ardiartsi**, daD lR. Juliati**

*Pusat Aplikasi Isotop daD Radiasi, BATAN**Jurusan Teknik Nuklir, Fakultas Teknik, UGM.

ABSTRAK

SIFAT-SIFAT LAPISAN POLl ESTER AKRILAT BASIL IRADIASI DENGAN SINAR ULTRAVIOLET.

Percobaan cunnI{ oligomer ester akrilat bisfenol A etoksilat diakrilat teJah dilakubn menggunakan fotoinisiator 2-hidroksi-2-metil-I-fenilpropanon dengan iradiasi ultraviolet (UV). Kecepatan konveyor 3 daD S mlmenit. Hasil percobaan menunjuk-bn, bahwa konsentrasi fotoinisiator dalam campuran memberikan pengaruh yang sarna terhadap sifat lapisan yang meliputiffaksi-gel, kekerasan, tegangan putus, kestabilan termal, serta ketahanan terhadap bahan lcimia, pelarut, daD nods. Konsen-trasi fotoinisiator optimum ialah 1-1,5% daD 1,5-2% masing-masing pada kecepatan konveyor 3 dan S m/menit. Pads kondisitersebut lapisan mempunyai &aksi gel sarna, yaitu 95%, kekerasan sarna, yaitu F-H, tegangan putus masing-masing 335daD 270 kglcm2. serta suhu dekomposisi termal pads pengurangan berat 10% ialah masing-masing 360 daD 355°C. Padsumumnya lapisan tersebut tahan terhadap bahan lcimia untuk keperluan sehari-hari (household chemicals), pelarut daD noda,kecuali terhadap NaOH 10%, thinner dan spidol warns hitam.

ABSTRACT 'r\\,J).~71e1'V"'1

PROPERTIESOF POLYESTERACRYLATEFliM IRRADIATEDBYULTRAVIOLETLIGHT.Anex-periment on curing of acrylate ester oligomer bisphenol A etoxylate diacrylate has been done by using 2-hydroxy-2-methyl-l-

phenilpropanone photoinisiator and UV-light radiation. Curing was conducted at the conveyor speed of 3 and 5 m/min. The

experimental result showed that the concentrations of photoinitiator used in the mixture have the same effect on film proper-

ties i.e., gel-traction, hardness, tensile strength, thermal stability, chemical and solvent resistance as well as stain resistance.

Optimum concentrations of photo initiator were 1-1.5% and 1.5~2% at the conveyor speed of3 and 5 m/min, respectively.

At these conditions. the films have gel-traction of 95%, hardness in the range F-H, tensile strength in the range 335 and 270

kg/cm2, and thermal decomposition temperature at 10% weight loss are 360 and 355°C, respectively. In general, the films

have good resistance properties against household chemicals, solvent, and stain, except against NaOH 10%, thinner andblack marker.

PENDAHULUAN

Pada umumnya bahan pelapis untuk curinJ!;secararadiasi mengandung gugus fungsional akrilat yang mem-bentuk ikatan silang hila diiradiasi dengan sinar-ultravio-let (UV) atau dengan berkas elektron. Bahan pelapisdapat dikelompokkan menjadi 4 jells, yaitu jells kation-ik. thiolene, akrilat, danjenis poliester-stiren (1,2). Jenisakrilat banyak dipakai sebagai baban pelapis yang dipro-ses secara radiasi, karena mempunyai reaktivitas tinggi.lradiasi memerlukan fotoinisiator, yang berfungsi untukmemulai reaksi polimerisasi radiasi, karena energi sinaruv tidak sebesar energi berkas elektron. Salah satu se-nyawa dalam bahan pelapis jells akrilat tersebut ialah po-liester akrilat. Poliester akrilat banyak dipakai untuklapisan bahan cetakan, pelapisan poliuretan, PVC, kolit,dekorasi logam, tinta pewarna sutera, kayo, daD bahantahan solder (3).

Sebelum dipakai untuk proses pelapisan suatubahan, diperlukan data sifat lapisan hasil curinJ!;.Datatersebut berguna untuk menentukan formulasi bahan pe-lapis dan kondisi iradiasi yang sesuai untuk produk akhiryang diinginkan.

Dalam penelitian ini dipelajari sifat-sifat lapisanpoliester akrilat dengan nama kimia bisfenol A etoksilatdiakrilat basil curine: dengan radiasi UV, menggunakanfotoinisiator 2-hidroksi-2-metil-I-fenilpropanon. Sifatlapisan yang diukur meliputi fraksi-gel, kekerasan, tegang-an porus, kestabilan termal, daD ketahanan terhadap ba-ban kimia, maupun ketahanan terhadap pelarut dan noda.

BAHAN DAN METODE

Bahan. Lempeng aluminium berukuran 200 x 120x 1 rom3 dipakai sebagai substrat lapisan. Senyawa esterakrilat (bisfenol A etoksilat diakrilat) dengan nama da-gang Pbotomer 4028, buatan Henkel Corporation, Ameri-ka Serikat. Fotoinisiator 2-hidroksi-2-metil-I-fenilpropanondengan nama dagang Darocur 1173 produksi Merck,Jerman.

Alat. Somber radiasi sinar-UV yang dipakai ter-diri dari I lampu dengan daya 80 Watt/em, buatan 1STStrahlen Tecknik, Jerman.

Percobaan. Lempeng aluminium dibersihkandengan aseton, kemudian diampelas menggunakan kertas

o":!

Page 2: SIFAT-SIFAT LAPISAN POLIESTER AKRILAT BASIL · PDF filean porus, kestabilan termal, daD ketahanan terhadap ba- ... nya polimer ikatan silang melalui polimerisasi radikal bebas menggunakari

Aplikasi Isotop don Radiasi. J996

ampelas No. 320. Bahan pelapis dibO3t dengan mencam-pur ester akrilat dengan fotoinisiator. Konsentrasi fotoini-siator dalam campuran divariasi menjadi 0,5; 1; 1,5; 2;3; dan 5% berat ester akrilat. Viskositas campuran diukurpada waktu-waktu tertentu untuk mengetahui kestabilannyaselama penyimpanan. Campuran kemudian dilapiskan padapermukaan aluminium menggunakan silinder kaca. sehing-ga diperoleh teballapisan :t 100 ~. Selanjutnya, diiradi-asi dengan sinar-UV pada variasi kecepatan konveyor 3 dan5 mlmenit. Fraksi-gel lapisan basil iradiasi ditentukandengan cara ekstraksi selama 16jam menggunakan ase-ton. Kekerasan diukur menggunakan pensil standar Uni-Mitsubishi sesuai dengan TISK 5400-1970 (4). Teganganporus diukur menggunakan Tensile Tester Model Instron1122 sesuai dengan ASTM D 2370-68 (6). Kestabilantermal ditentukan dengan analisis termogravimetri meng-gunakan TGA-30 bO3tan Shimadzu. Pengukuran dilaku-kan dalam atmosfer nitrogen dengan kecepatan aliran 40mVmenit, dan kecepatan pemanasan IO°C/menit.Ketahan-an bahan kimia. pelamt, dan noda ditentukan dengan ujifetes (§RQ!test) sesuai dengan ASTM D 1300-79 (6). Ba-han penguji yang dipakai meliputi NaOH 10%, N~CO31%, ~SO4 10%, asam asetat 5%, alkohollO%, pengen-eer (thinner), dan spidol permanen WarDamerah, biru, danhitam. Kestabilan resin ester akrilat selama penyimpananditentukan dengan mengukur viskositas pada waktu-wak-tu tertentu. Pengukuran dilakukan menggunakan viskome-tel Visconic EMD Type bO3tan Shimadzu, Jepang, padasubu 25°C.

BASIL DAN PEMBABASAN

Kestabilan Ester Akrilat. Bisfenol A etoksilatdiakrilat merupakan sO3tu monomer akrilat difungsionaIdengan viskositas sekitar 500 cp (25°C ). Senyawa ini da-pat berfungsi sebagai oligomer dasar pada sistem bahanpelapis yang mempunyai viskositas rendah. FotoinisiatorDarocur 1173 berbentuk cairan beRing, tidak lamt dalamair, clan bekerja pada daerah serapan sinar-UV efektifdengan panjang gelombang antara 225 dan 375 om. Den-sitas bahan tersebut ialah 1,08 g/cm2 dan viskositasnya 25cpo Fotoinisiator ini merupakan turunan daTi asetofenondan membentuk radikal melalui proses abstraksi hidrogen.Struktur kimia ester akrilat dan fotoinisiator tersebut ter-dapat pada Gambar 1.

Pengaruh waktu penyimpanan terhadap kestabil-an ester akrilat yang sudah dicampur fotoinisiator, terli-hat pada Gambar 2. Semakin lama penyimpanan clansemakin tinggi konsentrasi fotoinisiator, semakin cepatpenurunan viskositasnya. Hal ini terlihat daTi nilai ~masing-masing kurva, dengan pendekatan bahwa hubung-an antara viskositas dan lama penyimpanan sampai 26 harimerupakan garis lurus. Penurunan viskositas disebabkanadanya reaksi polimerisasi membentuk gel, yang berjalanlambat akibat pantulan sinar matahari yang mengenai ba-han tersebut. Sebagian besar sinal matahari terletak padadaerah spektrum tampak dan daerah inframerah. Enampersen dari radiasi matahari terletak di daerah UV denganpanjang gelombang antara 290 dan 400 om (7). Daerah

panjang gelombang ini sesuai dengan bekerjanya fotoini-siator Darocur 1173, yaitu antara 225 clan 375 om.Dengan demikian, pantulan sinal matahari tersebutmenyebabkan terjadinya polimerisasi daTi bahan yangmempunyai berat molekul lebih tinggi. Polimerisasi initerlihat pada pembentukan gel yang mengumpui pada dasarwadah, dan semakin lama semakin banyak. Viskositasyangterukur berasal daTi bahan dengan berat molekul lebihrendah, sehingga mempunyai viskositas lebih rendah.Penurunan viskositas lebih cepat terjadi pada konsentrasifotoinisiator yang lebih tinggi, karena semakin tinggi kon-sentrasi fotoinisiator, semakin banyak gel yang terbentuk,clan semakin cepat penurunan viskositasnya. Dalamaplikasinya suatu bahan pelapis setelah dicampur fotoini-siator segera dipakai untuk proses pelapisan. Walaupundemikian, untuk menjaga kestabilan viskositas bahan pe-lapis selama penyimpanan diperlukan wadah yang kedapsinar UV.

Fraksi-Gel. Fraksi-gel ditentukan oleh banyak-nya polimer ikatan silang yang terbentuk. Reaksi terjadi-nya polimer ikatan silang melalui polimerisasi radikalbebas menggunakari radiasi UV dapat ditulis sebagaiberikut (3)

Fotoinisiatorhv

". I. (radikal bebas)

I-+ CHz=CHOOC-> COOH=CHz+ CHz=CH-I-GI-CH=CHz(Radikal + Monomer + Prapolimerbebas)

;=fc~CI

CHII

I C~ - CHOOC"""""""'OOCH- C~I

C~I

-CH

LlC~ -CH -

Keterangan:

I = fotoinisiatorh = konstanta Planck (6,62 x 10-27erg. detik/fotonv = frekuensi radiasi, putaran/detik

Jika konsentrasi fotoinisiator terlalu rendah(0,5%), energi UV tidak terpakai secara efisien. Jumlahradikal yang terbentuk terlalu sedikit jika dibandingkanjumlah bagian reaktif yang ada, sehingga kecepatan pem-bentukan gel menjadi rendah. Akibatnya, proses polimer-isasi tidak sempurna clan nilai fraksi-gel relatif rendah,yaitu antara 93 clan 94%. Fraksi-gel ditentukan oleh ban-yaknya polimer ikatan silang yang terbentuk. Semakin ting-gi densitas ikatan silang, semakin tinggi fraksi-gelnya.Pada konsentrasi yang lebih tinggi (l-2%),jumlah radikaI

94

Page 3: SIFAT-SIFAT LAPISAN POLIESTER AKRILAT BASIL · PDF filean porus, kestabilan termal, daD ketahanan terhadap ba- ... nya polimer ikatan silang melalui polimerisasi radikal bebas menggunakari

Aplikasi Isotop don Radiasi. J996

yang terbentuk meningkat, sehingga kecepatan pemben-tukan gel juga meningkat. Jika konsentrasi terlalu tinggi(> 2%), terdapat kelebihan radikal dibanding bagian reak-tif yang ada. Dengan demikian, radikal tidak lagi mampumemacu reaksi polimerisasi berjalan lebih cepat. Dalamkeadaan ini, reaksi terminasi lebih dominan (8). Reaksiterminasi ini membentuk polimer dengan berat molekulrendah, yang lamt pada waktu ekstraksi. Hal ini terlihatdari nilai fraksi-gel yang cenderung menurun denganmeningkatnya konsentrasi fotoinisiator. Fraksi-gel jugadipengaruhi kecepatan konveyor. Semakin rendah kece-patan konveyor, semakin lama lapisan menerima radiasi,dan semakin banyak radikal yang terbentuk, sehingga frak-si-gel meningkat (9). Penurunan fraksi-gel pada kecepat-an 3 mlmenit lebih cepat dibanding 5 mlmenit, karenakelebihan radikal menyebabkan penurunan fraksi-gel. Kon-sentrasi optimum pada kecepatan 3 daD 5 m/menit,masing-masing adalah 1-1,5% dan 1,5-2%.

Kekerasan Lapisan. Sifat kekerasan suatupolimer dipengaruhi oleh densitas ikatan silang. Semakintinggi densitas ikatan silang, semakin tinggi kekerasannya.Histogram pada Gambar 4 menunjukkan bahwa kekerasanpensil identik dengan kurva fraksi-gel sebagai fungsi kon-sentrasi fotoinisiator. Konsentrasi fotoinisiator 1% meng-hasilkan kekerasan maksimum H pada kecepatan 3 mImeDii,sedangkan kekerasan maksimum F-H dicapai padakonsentrasi 2% jika kecepatannya 5 mlmenit.

Tegangan Putus. Tegangan pUllS sebagai fungsikonsentrasi fotoinisiator disajikan pada Gambar 5.Kecenderungan sifat tegangan putus juga mirip denganfraksi-gel. Menurut CHARLESBY (10), tegangan putustidak hanya bergantung pada densitas ikatan silang, tetapijuga dipengaruhi oleh kemungkinan kristalisasi, adanyabahan pengisi (filler), daDberat molekul mula-mula. Padaproses pembentukan rantai menjadi struktur jaringanberikatan silang, mobilitas polimer menurun. Rantaipolimer menjadi tidak mudah bergerak satu terhadap yanglain, sehingga nilai tegangan pUllS menjadi semakin ting-gi. Apabila tegangan PUllS dikaitkan dengan densitas ika-tan silang, maka kurva tegangan putus sesuai dengan kur-va fraksi-gel, karena fraksi-gel ditentukan oleh densitasikatan silang. Nilai tegangan PUllS pada kecepatan 3 mImeDii lebih tinggi dibanding 5 mlmenit. Tegangan pUllSmaksimum pada kecepatan 3 daD 5 m/menit masing-masing ialah 335 daD 70 kglcm2. Dengan nilai tersebutlapisan dapat digolongkan ke dalam bahan yang mempu-nyai kekuatan sedang.

Kestabilan Termal. Kestabilan termal lapisanditentukan dengan mengukur perubahan berat secara kon-tinu pada kecepatan pemanasan tetap menggunakan ana-lisis termogravimetri. Pengukuran suhu awal terjadinyadekomposisi (T), dan suhu pada pengurangan berat sebe-sar 10% (T10)merupakan faktor penting untuk mengetahuikestabilan termal polimer (II). T,Olebih mudah daD lebihteliti ditentukan dari termogram dibanding To' Dari ter-mogram Gambar 6a (kecepatan konveyor 3 mlmenit), nilaiT,Opada konsentrasi fotoinisiator 0,5; I; 1,5; 2; 3; dan 5%,masing-masing ialah 356, 360, 348, 315, 310, daD348°C.Pada konsentrasi fotoinisiator yang sarna (kecepatan kon-

veyor 5 mlmenit) diperoleh T,Omasing-masing ialah 375,

355, 355, 340, 365, daD 365°C (Gambar 6). Dekomposisitermal terjadi 2 tahap, kecuali pada konsentrasi 0,5 dan I%.Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasifotoinisiator, semakin banyak fraksi polimer dengan beratmolekul rendah, sehingga mudah terdekomposisi.

Ketahanan Kimia. Lapisan tidak begitu tahanterhadap NaOH 10%, thinner, dan noda dari spidol war-na hitam, daD mempunyai ketahanan yang baik terhadapNa2CO31%, H.zSO410%, asam asetat 5%, alkohol 50%,serta spidol warna merah daD biru, pada kecepatan kon-veyor 3 mlmenit. Ketahanan lapisan terbaik diperoleh padakonsentrasi fotoinisiator antara 1,5 daD2%. Pada kecepat-an 5 mlmenit lapisan tidak tahan terhadap NaOH 10%,H2SO410%, thinner, serta spidol warDa birD dan hitam.Ketahanan terbaik dicapai pada konsentrasi fotoinisiator2%. Ketahanan bahan kimialpelarut dan noda pada kece-patan 3 mlmenit lebih baik dibanding pada kecepatan 5 mImeRit.

KESIMPULAN

Lapisan poliester akrilat bisfenol A etoksilat di-akrilat yang diiradiasi dengan sinar-UV menggunakan fo-toinisiator 2-hidroksi-2-metil-I-fenilpropanon mempunyaisifat-sifat, kekerasan antara F dan H, tegangan pUllS 335daD 270 kg/cm2, serta suhu dekomposisi termal padapengurangan berat 10% ialah 360 daD 375°c. Sifat terse-but diperoleh pada konsentrasi optimum fotoinisiator1-1,5% daD 1,5-2% pada kecepatan konveyor masing-masing 3 daD 5 mlmenit. Lapisan tidak begitu tahan ter-hadap NaOH 10%, thinner, daD spidol WarDahitam.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada selu-rub operator di Instalasi Fasilitas Iradiasi mesin berkaselektron yang telah melaksanakan iradiasi terhadap con-toh uji dalam penelitian ini.

PUSTAKA

I. ANONYMOUS, National Paint & Coatings Association,Save Handling and Use of Ultra- VioletlElectronBeam (UVIEB)Curable Coatings, NPCA, Washing-ton (1980) 1.

2. SENICH, G.A., and FLORIN, RE., Radiation Curingof Coating, Rev. Macromol. Chern. Phys. C24 2(1984) 277.

3. HOLMAN, R, and OLDRING, P., UV & EB CuringFormulation for Printing Inks Coatings & Paints,SITA, London (1988) 39.

4. JAPANESE INDUSTRIAL STANDARD, Testing Meth-ods for Organic Coatings (TISK 5400), TIS, Japan(1970) 72.

95

Page 4: SIFAT-SIFAT LAPISAN POLIESTER AKRILAT BASIL · PDF filean porus, kestabilan termal, daD ketahanan terhadap ba- ... nya polimer ikatan silang melalui polimerisasi radikal bebas menggunakari

Aplikasi Isotop dan Radiasi, J996

5. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATE-RIALS, Annual Book of ASTM Standards, part 27,ASTM, Philadelphia (1982) 477.

6. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATE-RIALS, Annual Book of ASTM Standards, part 21,ASTM, Philadelphia (1972) 474.

7. VAN LANDUYT, D.C., and LEYLER, S.P., Physicaland electrical properties of acrylic oligomers, Radi-ation Curing (1982) 10.

8. HANRAHAN, M.J., "The effect of photoinitiator con-centration on the properties of UV Formulations",Proceedings Radtech '90 North America, Vol I,Chicago (1990) 249.

9. SENG, H.P., Test methods for the characterisation ofUV-and EB cured printing varnishes, Part 2, Beta-gamma! (1989) 25.

10. CHARLESBY, A., Atomic Radiation and Polymers,Pergamon Press, London, (1972) 154.

II. CHIANG, W.J., and CHIANG, W.C., Condensationpolymerization of multifunctional monomers andproperties of related polyester resins, J. Appl. Pol.Sc. 35 6 (1988) 1433.

96

Page 5: SIFAT-SIFAT LAPISAN POLIESTER AKRILAT BASIL · PDF filean porus, kestabilan termal, daD ketahanan terhadap ba- ... nya polimer ikatan silang melalui polimerisasi radikal bebas menggunakari

Aplikasi Isotop dan Radiasi. 1996

T~ ~C-

[~-O-(CH CH 0) C-CH=CH 1

I ~ 2 2 n ~2

C~bisfenol a etoksilat diakrilat

(photomer 4028)

j H3~ {; -OH

"=/ g t~2-hidroksi-2-metil-l-fenilpropanon

(Darocur 1173)

Gambar 1. Struktur kimia ester akrilat Photomer 4028 danfotoinisiator Darocur 1173

D.u

03600

fJ

650

.0 i==

""

B 1:1

e-'0=1.50,5

~50° If 6 1612 20 2~ 28

Lama penyimpanan (hari)

Gambar 2. Pengaruh lama penyimpanan terhadap viskos-itas bahan pelapis pada berbagai konsentrasifotoinisiator

(0,5): y = 551,0 -0,585 x; r = 0.937

(0,5): y = 551,0 - 0,585 x; r = 0,937(1): y = 553,3 -0,440 x; r = 0,914(1,5): y = 548,3 -0,529 x; r = 0,852(2) : y = 554,4 - 1,912 x; r = 0,898(3) : y = 576,9 -3,238 x; r = 0,790

(5) : y = 569,7 -3,425 x; r = 0,935

2 3 I,

Konsentrasi fotoinisiator (%)

Gambar 3. Fraksi-gel sebagai fungsi konsentrasi fotoini-siator

ij 96'-'

1)~

~ 9"~

235

~ roMto

~"B ,..'":; Bto....

~21!1<:39

100

98Kecepatan: 0 = 3 mlmenit

. = 5 mlmenit

I,B

92

0

IO~~l" 0 '-~

0

° 65

- .--.------.--..----

fI ..

',5 2 3Kon~cntrnni rotoininiotor, %

Gambar 4. Kekerasan pensil sebagai fungsi konsentrasifotoinisiatorKecepatan = 03 mlmenit; . 5 mlmenit

rva0

......

!2 1,00

rl+'

it 300d..""d<II""

t. 200

500

Kocepnln.. : 0 3 m/me..i t. 5 m/monH

0

0

100-a 2 5 ~ 5

Konoe..lrnni rntoininintor, %

6

Gambar 5. Tegangan putus sebagai fungsi konsentrasi fo-toinisiator

97

Page 6: SIFAT-SIFAT LAPISAN POLIESTER AKRILAT BASIL · PDF filean porus, kestabilan termal, daD ketahanan terhadap ba- ... nya polimer ikatan silang melalui polimerisasi radikal bebas menggunakari

Aplikasi Isotop dan Radiasi, J996

~

0

I

- ""-,~ ~

10 --- -.~;:;;':;;~.;.~~-:;:'";::-:t:~~:..',..

--I ":-.:,'\~I

\\.'.\

'\ .

I

\\ \,".Konsontrosi fotoiniGi~tor, % \\

-0,5 I'1-'- 1 5 I-,..., 2'

:,:~: § I'1'10\1

100 ~-~--' ~ ~-0 100 :')() 300 1,:)0

...01k~ 1,0

~bO

~ 60k~<I~ 80

500

Gambar6a. Dekomposisi termal lapisan pactakecepatankonveyor3 mlmenit

no

a

I

~," ,.-",-~_.~.,~..,.,~..,.~."...> "-~:::-:"C::'::'~'::::~::-::='~c~-::;';-;-~o-

I~\'10 (~'1/'. ;J)

I '\

I ~.t ..jrotnII1IG1ntor'%1

'\.

.

'{onG~n I nf, . \.I \~I

~\';

T I10~.300

...rJk.~ 1,0

"..t.O~ 60<-'"bO"QIP. eo

-0,5- --- I-'.- 1,5

2".." 3--" 5

1000 100 200

0,\111\1, °c

1,00 ~oo

Gambar 6b, Dekomposisi termal lapisan pacta kecepatankonveyor 5 mlmenit

Kecepatanpemanasan: lOoC/menitKecepatanaliran N2 : 40 ml/menit

Page 7: SIFAT-SIFAT LAPISAN POLIESTER AKRILAT BASIL · PDF filean porus, kestabilan termal, daD ketahanan terhadap ba- ... nya polimer ikatan silang melalui polimerisasi radikal bebas menggunakari

RAHAYUC.

1. Mengapa penelitian ADda menggunakan Mesin Ultra-violet?

2. Apa perbedaan yang mendasar treatment dengan U.Vdan EBM?

SUGIARTO

1. Radiasi ultra violet dipakai karena tidak memerlukannitrogen yang harganya cukup mahal di mana nitrogenmutlak diperlukan untuk curing menggunakan radiasiberkas elektron (BE).

2. Perbedaan pokok treatment dengan ultra violet dan ber-kas elektron adaIah: (a) Bahan pelapis ultraviolet me-merlukan fotoinisiator sedangkan dengan berkas elek-troDtidak. (b) Radiasi ultraviolet tidak memerlukan ni-trogen sedangkan dengan berkas elektron memerlukan.(c) Radiasi dengan ultraviolet relatiflebih murah diband-ingkan dengan berkas elektron.

YANTI S.

1. Mengapa fraksi gel menurun sampai drastis dengankenaikan konsenttrasi fotoinisiator pada kecepatan kon-veyer 3m/min ?

DISKUSI

AplikasiIsotop danRadiasi. 1996

2. Apakah monomer reaktif sebagai crosslink-agent tidakakan dipakai dalam coating yang anda lakukan ?

SUGIARTO

I. Fraksi gel menurun drastis dengan kenaikan konsentrasifotoinisiator pada kecepatan konveyer 3m/min, schabsemakin tinggi konsentrasi fotoinisiator dan semakinrendah kecepatan konveyor semakin banyak radikalyang terbentuk tiap satuan waktu. Jumlah radikal yangterlalu banyak menyebabkan reaksi terminasi lebih dom-iRandibanding reaksi propagasi. Akibatnya, polimer BMrendah lebih banyak terjadi, sedangkan polimer inimudah larot dalam ekstraksi, sehingga menurunkanfraksi gel.

2. Dalam sistem bahan pelapis radiasi suatu senyawa dap-at berfungsi sebagai oligomer dasar yang mempunyaiviskositas rendah.

Dengan viskositas rendah sekitar 500 cp dan sifatoligomer yang polifungsional, maka oligomer ini sudahdapat dipakai untuk coating tanpa penambahan mono-mer sebagai crosslink agent