Karakteristik Kekuatan Tarik dan Kekerasan Komposit Epoxy Yang Diperkuat Serat Kaca dan Bio-Filler Tulang Sapi

Sari

Komposit berbasis polimer termoset seperti epoxy semakin banyak dikembangkan untuk berbagai aplikasi teknik karena memiliki kekuatan spesifik tinggi, ketahanan kimia yang baik, serta kemudahan dalam proses fabrikasi. Namun demikian, sifat mekanik epoxy murni masih dapat ditingkatkan atau disesuaikan melalui penambahan penguat, baik berupa serat sintetis maupun filler alami. Penelitian ini berfokus pada pemanfaatan bio-filler tulang sapi yang kaya kalsium fosfat sebagai bahan penguat tambahan dalam komposit epoxy yang telah diperkuat dengan serat kaca. Pemanfaatan tulang sapi tidak hanya bertujuan meningkatkan performa mekanik tertentu, tetapi juga menawarkan pendekatan ramah lingkungan melalui pemanfaatan limbah biomaterial. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh variasi kandungan bio-filler tulang sapi (0%, 5%, 10%, dan 15% berat) terhadap sifat mekanik komposit, khususnya kekuatan tarik dan kekerasan Shore-D. Pengujian tarik dilakukan untuk memperoleh kurva tegangan–regangan, sedangkan pengujian kekerasan menggunakan metode Shore-D untuk mengevaluasi resistansi material terhadap penetrasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan bio-filler tulang sapi cenderung menurunkan kekuatan tarik komposit. Epoxy murni memiliki kekuatan tarik tertinggi (~30 MPa), sedangkan komposit dengan filler 15% mengalami penurunan signifikan. Hal ini disebabkan oleh ketidakserasian antar-fase dan potensi terbentuknya area lemah pada interaksi filler–matriks. Sebaliknya, nilai kekerasan Shore-D mengalami peningkatan hampir linear seiring bertambahnya kadar filler, dari 63,40 pada epoxy murni menjadi 64,94 pada komposit dengan 15% filler. Peningkatan ini berkaitan dengan sifat kaku tulang sapi yang mampu memperkuat ketahanan permukaan terhadap penetrasi. Secara umum, hasil penelitian ini menegaskan adanya trade-off sifat mekanik: kekuatan tarik menurun, sedangkan kekerasan meningkat dengan penambahan bio-filler. Kontribusi penelitian ini terletak pada pembuktian potensi tulang sapi sebagai bio-filler alternatif dalam komposit epoxy, terutama untuk aplikasi yang lebih menekankan pada kekerasan dan ketahanan aus dibandingkan kekuatan tarik.