KARAKTERISTIK FISIS DAN MEKANIS KOMPOSIT HIBRIDA POLIURETAN BERPENGISI PARTIKEL AMPAS TEBU DAN SEKAM

Irfan Nur Irfan Nur, Indra Mawardi, Bukhari Bukhari

Sari


Pengembangan material komposit berbasis poliuretan (PU) terus dilakukan untuk meningkatkan performa mekanik dan ketahanan terhadap lingkungan, khususnya terhadap penetrasi air. Salah satu pendekatan yang banyak digunakan adalah penambahan filler, namun variasi jenis dan fraksi filler dapat memberikan pengaruh yang berbeda terhadap karakteristik material. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi jenis dan fraksi filler terhadap sifat mekanik dan fisis komposit poliuretan, meliputi kuat tekan, densitas, dan daya serap air. Spesimen yang diuji terdiri dari poliuretan murni serta komposit poliuretan dengan filler tipe ampas tebu, sekam padi, dan gabungan kedua filler pada beberapa fraksi. Hasil uji kuat tekan menunjukkan bahwa poliuretan murni memiliki nilai tertinggi sebesar 1,14 MPa, sedangkan penambahan filler pada fraksi tinggi menyebabkan penurunan kuat tekan, dengan nilai terendah sebesar 0,39 MPa pada komposit A15. Di antara komposit, filler tipe H pada fraksi 5% menunjukkan performa mekanik terbaik dengan kuat tekan mencapai 1,02 MPa. Hasil uji densitas menunjukkan bahwa densitas material meningkat seiring bertambahnya fraksi filler, dari 65,35 g/cm³ pada PU murni hingga 150,19 g/cm³ pada komposit H15. Sementara itu, hasil uji daya serap air menunjukkan peningkatan signifikan seiring bertambahnya waktu perendaman dan fraksi filler, dengan nilai tertinggi mencapai lebih dari 500% pada komposit A15, sedangkan PU murni menunjukkan daya serap terendah. Berdasarkan hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa jenis dan fraksi filler sangat memengaruhi sifat mekanik dan fisis komposit poliuretan. Filler tipe H pada fraksi rendah hingga menengah memberikan keseimbangan optimal antara kekuatan mekanik, kerapatan struktur, dan ketahanan terhadap penyerapan air

 

Kata Kunci: Komposit, Poliuretan, Filler, Uji Tekan, Uji Fisis


Teks Lengkap:

PDF

Referensi


A. Hepburn, Polyurethane Elastomers, 2nd ed. Springer, 2020.

M. A. Raza and others, “Sustainable Polyurethanes: Trends and Perspectives,” Polymers (Basel)., vol. 14, no. 2, 2022, doi: 10.3390/polym14020245.

I. Mawardi, S. Aprilia, M. Faisal, Ikramullah, and S. Rizal, “An investigation of thermal conductivity and sound absorption from binderless panels made of oil palm wood as bio-insulation materials,” Results Eng., vol. 13, no. November 2021, p. 100319, 2022, doi: 10.1016/j.rineng.2021.100319.

Kementerian Pertanian Republik Indonesia, Statistik Limbah Pertanian Nasional. Jakarta, Indonesia: Kementerian Pertanian RI, 2023.

R. S. Blackburn, Biodegradable and Sustainable Fibres. Woodhead Publishing, 2019.

I. Mawardi et al., “Development of Lightweight Engineered Wood Produced from Derived Sugarcane Bagasse and Coir Fiber: Evaluation of the Bending and Thermal Properties,” J. Korean Wood Sci. Technol., vol. 53, no. 1, pp. 1–13, 2025.

A. Mohanty, M. Misra, and L. T. Drzal, Natural Fibers, Biopolymers, and Biocomposites. CRC Press, 2021.

H. T. T. Tran, T. L. Nguyen, D. H. Pham, and others, “Production of Rigid Bio-based Polyurethane Foams from Sugarcane Bagasse,” Ind. Crops Prod., vol. 189, p. 115808, 2022, doi: 10.1016/j.indcrop.2022.115808.

H. Olcay, M. Kaya, and S. Yilmaz, “Rice Plant Waste Reinforced Polyurethane Composites for Acoustic and Thermal Applications,” Appl. Acoust., vol. 179, p. 108059, 2021, doi: 10.1016/j.apacoust.2021.108059.

J. Paciorek-Sadowska, B. Czupryński, and J. Liszkowska, “Effect of Agricultural Waste Fillers on Polyurethane Composites,” Polymers (Basel)., vol. 15, no. 3, 2023, doi: 10.3390/polym15030742.

M. D. Y. Aditya, A. Prasetyo, and T. Wibowo, “Pengaruh Serat Ampas Tebu Terhadap Kekuatan Tekuk Komposit Polyurethane,” in Prosiding Seminar Nasional UNIMUS, Semarang, Indonesia, 2024.

S. H. Park, D. Y. Kim, and H. J. Choi, “Hybrid Natural Fillers in Polymer Composites: Synergistic Effects,” Compos. Part B Eng., vol. 244, p. 110187, 2022, doi: 10.1016/j.compositesb.2022.110187.

T. D. Cuong, H. L. Nguyen, and T. A. Le, “Preparation of Bio-based Porous Material with High Oil Absorption from Sugarcane Bagasse/Polyurethane,” RSC Adv., vol. 14, pp. 9056–9065, 2024, doi: 10.1039/D4RA00865A.

C. Hepburn, Polyurethane Elastomers. London: Elsevier Applied Science, 1992.

M. Szycher, Szycher’s Handbook of Polyurethanes. Boca Raton: CRC Press, 2012.

Y. Zhang, J. Li, and X. Wang, “Effect of filler loading on the mechanical and physical properties of polyurethane composites,” J. Appl. Polym. Sci., vol. 135, no. 15, p. 46123, 2018.

I. Mawardi, N. Nurdin, F. Fakhriza, A. Jannifar, H. Razak, and R. Putra Jaya, “Performance of blockboard using particle composite bagasse waste as core layer materials,” Compos. Adv. Mater., vol. 33, p. 26349833241232996, 2024.

M. S. Islam, K. L. Pickering, and N. J. Foreman, “Water absorption behavior of natural fiber reinforced polymer composites,” Compos. Part A, vol. 92, pp. 94–103, 2017.




DOI: http://dx.doi.org/10.30811/jmst.v10i1.8932

Refbacks

  • Saat ini tidak ada refbacks.


Indexing :

ALAMAT KANTOR REDAKSI :
Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Lhokseumawe

Jalan Banda Aceh - Medan Km 280,3
Buketrata Po Box 90, Telp (0645) 42785 Fax (42785)
Email: [email protected]