laporan resmi termoplastik dan termoset

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



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



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



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



viii



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



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



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



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



xiii

(H alaman ini sengaja dikosongkan)



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.



2

c. Mahasiswa mampu membedakan polimertermoplastik dan termoset.



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.



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.



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 .



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

(Halaman ini sengaja dikosongkan)



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).



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.



10

(H alaman ini sengaja dikosongkan)



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 :

= √ ∑( )



= √ (,) (,) (,) (,) (, )

= ,

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



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



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.



17

(Halaman ini sengaja dikosongkan)



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.



19

“Halaman ini sengaja dikosongkan”



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

laporan resmi termoplastik dan termoset

Documents