Maulana, Charis and Dr. Ir. Putu Hadi Setyarini, ST., MT. and Dr. Ir. Achmad As’ad Sonief, MT (2023) Pengaruh Penambahan Grafit Pada Biodegradable Polycaprolactone (Pcl) Terhadap Sifat Mekanik Dengan Metode Injection Molding. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Penggunaan polimer biodegradable pada bidang agrikultur merupakan salah satu solusi untuk mengurangi limbah plastik yang sulit terurai. Polimer biodegradable dapat terdegradasi menjadi air, karbon dioksida, senyawa anorganik, dan biomassa serta menghasilkan humus yang pada akhirnya bisa dipakai untuk pengomposan. Salah satu polimer biodegradable yang dapat diaplikasikan pada bidang agrikultur adalah polycaprolactone (PCL). PCL termasuk dalam polimer semikristalin dengan kristalinitas sekitar 50% dan memiliki kemampuan mekanik yang relatif rendah. Hal ini disebabkan oleh struktur kristal yang tidak terorganisir secara baik dengan temperatur transisi gelas (Tg) yang rendah yaitu -60°C. Pada penelitian ini, grafit yang memiliki kekuatan mekanik lebih baik ditambahkan sebagai pengisi pada matriks PCL untuk mengetahui pengaruhnya terhadap kekuatan tarik, Modulus Young, dan kekuatan impak komposit. Komposit bermatriks PCL dengan komposisi berat grafit 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10% dibuat menggunakan proses ekstrusi dilanjutkan dengan proses injection molding pada suhu 100°C dan 150°C serta tekanan 8 bar untuk mencetak spesimen. Nilai kekuatan tarik dan Modulus Young didapatkan dengan melakukan pengujian tarik, sedangkan nilai kekuatan impak diketahui melalui pengujian impak. Pengujian scanning electron microscope-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) juga dilakukan untuk mengetahui persebaran pengisi grafit di dalam matriks PCL, interaksi antara grafit dengan PCL, dan analisa unsur yang terdapat di dalamnya. Dari hasil pengujian didapatkan bahwa penambahan pengisi grafit dengan komposisi 10% terhadap berat matriks PCL meningkatkan kekuatan tarik sebesar 46%, meningkatkan Modulus Young sebesar 38%, dan menurunkan kekuatan impak sebesar 64% dibandingkan dengan PCL murni. Pada suhu pencetakan 150°C, komposit memiliki kekuatan tarik dan Modulus Young yang cenderung lebih tinggi serta kekuatan impak yang lebih rendah dibandingkan dengan suhu pencetakan 100°C. Dari hasil SEM-EDS diketahui bahwa grafit dapat tersebar dengan cukup baik dalam matriks PCL. Interaksi antara pengisi grafit dan matriks PCL pun terlihat cukup baik meskipun terdapat sedikit void.
English Abstract
The use of biodegradable polymers in agriculture is one of the solutions to reduce plastic waste which is difficult to decompose. Biodegradable polymers can be degraded into water, carbon dioxide, inorganic compounds, and biomass and produce humus which can eventually be used for composting. One of the biodegradable polymers that can be applied in agriculture is polycaprolactone (PCL). PCL is a semicrystalline polymer with a crystallinity of about 50% and has relatively low mechanical properties. This is caused by the crystal structure that is not well organized with a low glass transition temperature (Tg) which is -60°C. In this study, graphite which has better mechanical strength was added as a filler to the PCL matrix to determine its effect on the tensile strength, Young's Modulus, and impact strength of the composite. PCL matrix composites with graphite composition by weight of 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10% were made using an extrusion process followed by an injection molding process at a temperature of 100°C and 150°C and a pressure of 8 bar to make specimens. Tensile strength and Young's Modulus values are obtained by carrying out tensile tests, while the impact strength values are known through impact testing. Scanning electron microscope-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) testing was also carried out to determine the distribution of graphite filler in the PCL matrix, the interaction between graphite and PCL, and the analysis of the elements contained therein. From the test results, it was found that the addition of graphite fillers with a composition of 10% to the weight of the PCL matrix increased the tensile strength by 46%, increased the Young's Modulus by 38%, and decreased the impact strength by 64% compared to pure PCL. At a molding process temperature of 150°C, the composite has higher tensile strength and Young's Modulus also lower impact strength compared to the molding process temperature of 100°C. From the SEM-EDS results, it is known that graphite can be dispersed quite well in the PCL matrix. The interaction between graphite fillers and PCL matrix also looks quite good even though there are few voids.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | '0523070104 |
| Uncontrolled Keywords: | Grafit, PCL, Injection Molding, Kekuatan Mekanik |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.8 Machine engineering |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Mesin |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 20 Jul 2023 06:21 |
| Last Modified: | 20 Jul 2023 06:21 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/201981 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Charis Maulana.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (5MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |