PEMBUATAN LAPISAN HIDROFOBIK BERBASIS JARINGAN SILIKA PADA PERMUKAAN KACA TERMODIFIKASI METILTRIETOKSISILAN DAN TRIMETILKLOROSILAN

NIKMA FITRI ATHIFAH, Prof. Dr. Nuryono., M.S.; Dr. Indriana Kartini., M.Si.

2017 | Skripsi | S1 KIMIA

Pembuatan lapisan hidrofobik pada permukaan kaca berbasis jaringan silika termodifikasi metiltrietoksisilan (MTES) dan trimetilklorosilan (TMCS) telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh rasio perbandingan molar MTES/Na2SiO3 dan penambahan TMCS terhadap hidrofobisitas permukaan kaca. Pengaruh teknik pelapisan material hidrofobik pada permukaan kaca juga dipelajari dengan teknik lapis celup satu lapis dan layer by layer (LbL). Sol silika dan MTES dicampur pada teknik pelapisan lapis celup satu lapis kemudian kaca dicelupkan dan ditarik dengan kecepatan 3 cm/menit. Sementara pada teknik LbL, kaca dicelupkan pada sol silika dan MTES secara terpisah. Lapisan hidrofobik dibuat dengan rasio molar MTES/Na2SiO3 0; 0,5; 1; 1,5; 2; dan 3. Lapisan hidrofobik dengan rasio molar yang memberikan sudut kontak air optimum dimodifikasi dengan TMCS. Perendaman dalam TMCS dilakukan dengan variasi waktu 1; 3; 6; 12; dan 24 jam. Lapisan hidrofobik dikarakterisasi menggunakan AFM, FTIR, dan Spektrofotometer UV-Vis. Sudut kontak air optimum diperoleh dari rasio molar MTES:Na2SiO3 2:1. Sudut kontak air yang diperoleh dari teknik pelapisan satu lapis sebesar 109,61o dan dari teknik pelapisan LbL sebesar 92o. Sudut kontak air meningkat menjadi 114,49o pada teknik pelapisan satu lapis dan 101,23o pada teknik pelapisan LbL setelah dilakukan perendaman dalam TMCS selama 12 jam. Transparansi kaca yang telah terlapis lapisan hidrofobik menurun sebesar 5,96% pada teknik pelapisan satu lapis dan 1,1% pada teknik pelapisan LbL. Faktor kekasaran permukaan lapisan hidrofobik pada teknik pelapisan satu lapis lebih besar dibandingkan LbL.

Hydrophobic film on glass surface based on silica network modified by methyltriethoxysilane (MTES) and trimethylchlorosilane (TMCS) has been fabricated. The aims of this research were to learn the effect of MTES/Na2SiO3 molar ratio and TMCS addition to hydrophobicity of glass surface. The deposition techniques on glass surface coating were also evaluated, namely one step and layer by layer (LbL) dip coating deposition techniques. Silica and MTES sol were mixed in one step deposition technique then the glass was dip coated in the sol mixture with 3cm/minute of withdrawal speed. Meanwhile in LbL deposition technique, the glass was dip coated at silica and MTES sol separately. Hydrophobic films was fabricated with MTES/Na2SiO3 molar ratio varied at 0; 0.5; 1; 1.5; 2; and 3. The hydrophobic film from MTES/Na2SiO3 molar ratio with optimum contact angle was modified with TMCS. Immersion of glass in TMCS solution was varied at 1, 3, 6, 12, and 24 h. Hydrophobic film on glass surface was characterized using AFM, FTIR, and UV-Vis spectrophotometer. Optimum water contact angle was obtained with MTES:Na2SiO3 molar ratio 2:1. The water contact angle from one step deposition technique was 109.61o and from LbL deposition technique was 92o. The water contact angle increased to 114.49o for one step deposition technique and 101.23o for LbL deposition technique after immersion in TMCS for 12 h. The transparency of glass with hydrophobic film coated on its surface decreased 5.96% for one step deposition technique and 1.1% for LbL deposition technique. The roughness factor of hydrophobic film from one step deposition technique was higher than LbL deposition technique.

Kata Kunci : hidrofobik, lapis celup, sudut kontak, transparansi, kekasaran