Fungsionalisasi Polipropilena Terdegradasi Menggunakan Benzoil Peroksida, Anhidrida Maleat dan Divinil Benzena sebagai Bahan Perekat Papan Partikel Kayu Kelapa Sawit

Abstract

Research about use of maleic anhydride – graft – degradated polypropylene (PPd-g-MA), benzoyl peroxide and divinyl benzene as a palm oil trunk particleboard adhesive have been done. The research have been done in three phases. In the first phase, polypropylene is degradated at 170 0 C by using benzoyl peroxide as a initiator in various concentrations to produce a substance that called degradated polypropylene (PPd). PPd was tested for intrinsic viscosity, molecular mass and melting point. The result shows that intrinsic viscosities and molecular masses of PPd are lower than before degradation process while its melting points remain constant. The PPd with molecular mass 194,894 g/mol is chosen as sample to be functionalized in second phase. In the second phase, PPd is functionalized with maleic anhydride in various concentration by using benzoyl peroxide as a inisiator to produce maleic anhydride – graft – degradated polypropylene (PPd-g-MA). PPd-g MA was tested for degree of grafting, melting points and analysis of FTIR spectra. The PPd-g-MA with the higher degree of grafting is chosen as sample to be used as particleboard adhesive in third phase. The third phase is production of palm oil trunk particleboard by using PPd-g-MA, benzoyl peroxide and divinyl benzene as a adhesive. In the production the particleboard there are two kinds of particleboard composition, that is composition 1 and composition 2. Particleboards are tested for physical and mechanical properties according to SNI 03-2105-2006 including density, water absorption, swelling, modulus of rupture (MoR) and modulus of elastisity (MoE). Testing for chemical interaction by analysis of FTIR spectra and scanning electron microscopy (SEM). The result show that in the second composition, the particleboard with ratio palm oil wood : PPd-g-MA : Divinylbenzene: Benzoyl Peroxide: Polypropylene 60 : 30 : 10 : 2 : 10 is the particleboard that is able to fulfill requirement of the SNI-03-2105-206 with values of MoR = 182,40 kgf/cm2 , MoE = 22798,12 kgf/cm2 , density = 0,68 g/cm3 , water absorption = 0,64 % and swelling = 1,89 % while in the first composition, the particleboard with ratio palm oil wood : PPd-g-MA : Divinylbenzene: Benzoyl Peroxide 60 : 30 : 10 : 2 is the particleboard that has the best physical and mechanical properties with the values of MoR = 176,40 kgf/cm2 , MoE = 7229,02 kgf/cm2 , density = 0,67 g/cm3 , water absorption = 0,80 % and swelling = 2,09 % , but it is not able to fulfill requirement of SNI - 03 - 2105-2006 if it is considered from MoE.

Telah dilakukan penelitian tentang penggunaan polipropilena terdegradasi graft-anhidrida maleat (PPd-g-AM ), benzoil peroksida dan divinil benzena sebagai perekat papan partikel kayu kelapa sawit. Penelitian ini dilakukan tiga tahap. Tahap pertama adalah mendegradasi polipropilena pada suhu pengolahannya (170 0 C) dengan benzoil peroksida sebagai inisiator dengan berbagai variasi konsentrasi untuk memperoleh polipropilena terdegradasi, yang disingkat dengan PPd. Pengujian yang dilakukan terhadap PPd ini meliputi penentuan viskositas intrinsik, bobot molekul, dan titik leleh. Hasil pengujian menunjukkan bahwa PPd mempunyai bobot molekul – bobot molekul dan viskositas intrinsik- viskositas intrinsik yang lebih rendah dari pada polipropilena sedangkan titik lelehnya tidak mengalami perubahan. PPd yang mempunyai viskositas intrinsik 1,55 dan bobot molekul 194,894 g/mol dipilih untuk difungsionalisasi.. Pada tahap kedua adalah fungsionalisasi PPd dengan anhidrida maleat pada berbagai bervariasi konsentrasi dengan benzoil peroksida sebagai inisiator. Pada ini dihasilkan polipropilena terdegradsi-graft-anhidrida maleat, yang disebut PPd-g-AM. Pengujian yang dilakukan terhadap PPd-g-AM adalah penentuan derajat grafting, titik leleh dan analisis FTIR. PPd-g-AM yang mempunyai derajat grafting tertinggi (9,73 %) digunakan sebagai bahan perekat pembuatan papan partikel. Tahap ketiga adalah pembuatan papan partikel menggunakan campuran PPd g-AM, benzoil peroksida dan divinil benzena sebagai bahan perekatnya. Pada tahap ini ada 2 macam komposisi papan partikel, yaitu komposisi 1 dan komposisi 2. Pengujian sifat-sifat fisik dan mekanik terhadap papan partikel yang meliputi sifat fisik dan mekanik, yaitu uji kerapatan, daya serap air, modulus of rupture (MoR) dan modulus of elasticity (MoE) didasarkan pada SNI 03-2105-2006 dan pengujian terhadap interaksi kimia dengan Fourer Transform Infra Merah (FTIR) dan Scanning Electron Microscopy (SEM). Hasil menunjukkan bahwa papan partikel dengan perbandingan serbuk kayu kelapa sawit : PPd-g-AM : divinil benzena : benzoil peroksida : polipropilena 60 : 30 : 10 : 2 : 10 merupakan papan partikel yang paling memenuhi syarat dalam komposisi 2 menurut SNI 03-2105-2006 dengan harga MoR = 182,40 kgf/cm2 , MoE = 22798,12 kgf/cm2 , kerapatan = 0,68 g/cm3 , daya serap air = 0,64 % dan pengembangan tebal 1,89 % sedangkan papan partikel dengan perbandingan serbuk kayu kelapa sawit : PPd-g-AM : divinil benzena : benzoil peroksida 60 : 30 : 10 : 2 merupakan papan partikel yang paling optimum pada komposisi 1 dengan harga MoR = 176,22 kgf/cm2 , MoE = 72298,02 kgf/cm2 , kerapatan = 0,67 g/cm3 , daya serap air = 0,80 % dan pengembangan tebal 2,09 %, akan tetapi papan partikel ini belum memenuhi syarat menurut SNI 03-2105-2006 bila ditinjau dari harga MoE yang masih dibawah persyaratan.