Tesis

Pengaruh perlakuan grafting nano-tio2 terhadap tegangan geser interface komposit epoksi-serat sansevieria cylindrica / Chrisrulita Sekaradi Wiguna

Abstrak
Serat alam merupakan serat selulosa yang tersedia melimpah di alam dan memiliki kemampuan biodegradable serta memiliki densitas yang rendah. Akan tetapi serat selulosa memiliki kekurangan apabila dijadikan sebagai penguat pada bahan komposit. Komposit berpenguat serat alam dipengaruhi oleh kualitas ikatan yang terjadi antara matriks dan serat. Matrik yang berfungsi sebagai meneruskan beban ke serat melalui tegangan geser pada interface. Sumber kegagalan komposit dimulai dari interface dengan terjadinya pembentukan micro-cracks yang berkembang menjadi debonding antar serat dan matriks sehingga menjadi penyebab kegagalan komposit. Serat alam yang bersifat hidrofilik yang menyebabkan gaya adesi antara serat dengan matriks polimer sehingga dibutuhkan perlakuan kimia yang tepat pada permukaan serat untuk menghilangkan kandungan lignin dan zat pengotor lain yang terdapat pada permukaan serat. Perlakuan kimia dengan berubahnya ikatan hidrogen dalam struktur jaringan serat yang mengakibatkan permukaan serat menjadi kasar. Permukaan serat yang kasar dapat meningkatkan jumlah titik reaksi sehingga memberikan interlock mekanis yang baik. Perlakuan kimia bertujuan untuk mengurangi sifat hidrofilik dari serat yang dapat meningkatkan adesi antara permukaan serat dan matriks polimer. Perlakuan kimia yang dapat mengaktifkan gugus fungsi hidroksil dalam strukturnya yang dapat bereaksi dengan permukaan serat sehingga dapat secara efektif saling mengunci dengan matriks polimer serta mengurangi sifat penyerapan air. Serat Sansevieria cylindrica memiliki potensi untuk penggunaan komposit berbasis serat alam. Proses penyatuan antara matrik dan serat dibutuhkan pengikat yang baik yang dapat dilakukan melalui perlakuan kimia pada serat. Perlakuan kimia yang tepat juga mampu meningkatkan sifat mekanik serat. Perlakuan kimia secara coupling agent berupa silane coupling agent dan surfaktan berupa CTAB dipilih karena kemampuannya untuk menurunkan tegangan permukaan. Penambahan grafting nanopartikel berupa TiO2 membantu untuk meningkatkan interaksi antara serat dan matrik yang digunakan sebagai pengisi ruang kosong pada struktur mikro. Tujuan penelitian ini dilakukan untuk melihat hasil morfologi permukaan serat gugus fungsi serat kekuatan tarik serat tunggal dan tegangan geser interface antara serat dan matrik. Pada hasil SEM menunjukkan bahwa pengaruh penambahan TiO2 menjadikan permukaan serat terlihat lebih kasar. Pada hasil FTIR pada serat Sansevieria cylindrica adanya ikatan Ti-O pada serat dengan perlakuan silane coupling agent dan CTAB. Hasil kekuatan tarik pada penambahan nano partikel TiO2 menunjukkan penambahan nilai kekuatan tarik tertinggi pada perlakuan CTAB. Hasil tegangan geser interface dengan komposit epoksi dengan pengujian pull-out menunjukkan menambah nilai tegangan geser interface tertinggi dengan perlakuan silane coupling agent dan CTAB dengan penambahan variasi TiO2.

Informasi Detail

DDC

Rt 620.197 WIG p

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Teknik Mesin, 2023.

Deskripsi Fisik

xvii, 125 lembar : ilus. ; 30 cm

Bahasa

Indonesia

No Reg

00258/RT/23

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2023

Subjek

1. SERAT SANSEVIERA - KEKUATAN TARIK
2. SANSEVIERA FIBER - TENSILE STRENGTH

Pembimbing

1. Prof. Dr. Heru Suryanto, S.t., M.t.;2.Dr. Aminnudin, S.t., M.t.

Lampiran Berkas