Sintesis nanokomposit poliester-lempung berbahan baku organolepung dari bentonit Indonesia

RAHMAN, Arif, Yateman Arryanto, Dr

2008 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Kajian pembuatan nanokomposit poliester-lempung dengan menggunakan bahan pengisi organolempung dari bentonit alam Indonesia telah dilakukan. Bentonit alam dipilih dari sampel yang berasal dari Sukabumi, Pontianak dan Pacitan. Dengan menggunakan spektroskopi FTIR, XRD, dan SEM serta pengukuran KTK, bentonit dari Pacitan terpilih sebagai bentonit dengan kualitas terbaik. Bentonit ini memiliki kandungan montmorilonit tertinggi yaitu 71% dan KTK terbesar yakni 77 meq/100 g. Bentonit ini selanjutnya digunakan sebagai bahan dasar organolempung. Surfaktan kationik CTMABr digunakan sebagai pemodifikasi permukaan yang berfungsi untuk meningkatkan sifat hidrofobik lempung. Organolempung dibuat dari kombinasi antara berbagai variasi konsentrasi surfaktan dengan bentonit alam maupun dengan bentonit teraktivasi asam. Organolempung dikarakterisasi dengan menggunakan XRD, TGA dan FTIR. Organolempung termodifikasi memiliki jarak ruang antarlapis sebesar 18–39 Å. Uji dengan menggunakan TGA terhadap lempung termodifikasi menunjukkan adanya perbedaan temperatur pelepasan gugus CTMA dari permukaan lempung, yang diakibatkan oleh perbedaan lokasi distribusi gugus CTMA dalam lempung. Organolempung termodifikasi sebanyak 1%, 3%, dan 5% berat poliester ditambahkan pada larutan poliester pada temperatur 60oC selama 1 jam dan diaduk secara cepat. Spektra difraksi sinar-X spesimen nanokomposit poliester-lempung menunjukkan kemampuan lempung termodifikasi untuk tereksfoliasi secara sempurna dalam pengisi nanokomposit poliester-lempung. Namun demikian, uji kekuatan mekanik terhadap nanokomposit tidak menunjukkan kenaikan secara berarti. Hal ini mengindikasikan kekurangsesuaian sifat permukaan lempung termodifikasi dengan polimer poliester.

The synthesis of polyester-clay nanocomposite by using filler of modified natural bentonite from Indonesia has been carried out. Natural bentonite has been chosen from three samples from Sukabumi, Pontianak and Pacitan deposites. The FTIR, XRD, SEM spectroscopy and quantification of CEC (cation exchange capacity) techniques were employed to analyze the quality of these samples. Bentonite from Pacitan has been chosen for its finest quality of bentonit. This bentonite has highest montmorillonite content i.e 71% and highest CEC i.e 77 meq/100 g. Furthermore, the bentonite used as material for organoclay synthesis. Cationic surfactant of CTMABr has been used as surface modifier to improve the hydrophobic properties of clay. The organoclay was synthesized via combination of various concentrations of the surfactant with the natural bentonite and acid activated bentonite. The organoclay has been characterized by using XRD, TGA and FTIR. The organoclay has d-spacing of around 18-39 Ã…. TGA thermogram show that the organoclay has two differences of CTMA group dissociation temperature from the clay surface due to differences of CTMA group location. The organoclay of 1%, 3% and 5% have been added to the polyester solution at temperature of 60oC for one hour and stirred vigorously. From X-ray diffractogram of the resulted nanocomposite, it shows that modified organoclay have been exfoliated very well as filler of polyester-clay nanocomposite. Although, tensile strength and flexure strength tests show that the mechanics characteristics of the nanocomposite is not increase significantly due to low compability of the organoclay to the polimer of polyester.

Kata Kunci : nanokomposit,organolempung,bentonit alam, Nanocomposite, Organoclay, Natural Bentonite