busa poliuretan sebagai bahan isolator panas

Itobile lnternet Berbasis Telepon seluler Multikoneksiuntuk Mendukung E-le arning

Uji Aktivitas Antiviral Beberapa Rimpang TumbuhanZingiberaceae

Perintisan Bank Resep Elektronik Menggunakan DataBase MySQL (Structured Query Language)

Keanekaragaman Genetik Bakteri Resisten Uranium danStrategi Bioremediasi Uranium

Sintesis Busa Poliuretan dari Minyak Jarak sebagaiBahan lsolator Panas

Analisis Biomekanik Teknik Servis pada Atlet senior Dly

Proses Karburising Padat dengan Media ArangTempurung Kelapa yang Digunakan secara Berulangpada Pengerasan Baja Karbon Rendah

SAINTEK ISSN: L4L2-399L

T,RNAL PENEL T AN Safi nGckPenerbit:Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada MasyarakatUniversitas Negeri Yogyakarta

Pemimpin Umum/Penanggung Jawab:Ketua Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada MasyarakatUniversitas Negeri Yogyakarta

Redaksi:Ketua : Prof. Dr. SriAtunSekretaris : Retno Arianingrum, M.Si.RedakturAhli : 1. Dr. Wardan Suyanto, M.A.

2. Dr. dr. BM Wara Kushartanti, M.S.Redaktur Pelaksana : Retno Hidayah, Ph.D.Anggota Redaktur : 1. Dr. Heru Kuswanto

2. Slamet Widodo, M.T.3. Agus Budiman, M.Pd., M.T.

Mitra Bestari : 1. Dr. Samsul Hadi2. Dr. Endang Wijayanti LFX3. Dr. Mujiyono

Tata Usaha/Pelaksana:Poni Pujiyati, S.Si.

Setting dan Tata Letak:Ant. HediAri Punvanto, S.lP.

Alamat Redaksi/Tata Usaha:Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat (LPPM)Universitas Negeri YogyakartaKampus Karang malang, Yogyakarta 55281Telepon (0274) 586168 pesawat 242,262,Fax. (0274) 518617Website : http ://www. uny.ac. id/penel itian-dan-pen gabd ian/leml itEmail: lppm.uny@gmail.com lppm@uny.ac.id

Jurnal Penelitian Saintek merupakan lanjutan dari Jurnal Penelitian lptekdan HumanioraFrekuensi terbit: setiap bulan April dan Oktober

LrA..SafimGekVolume 16, Nomor 1, April 2011 ISSN: 1412-3991

DAFTAR ISI

Daftar Isi

Mobile Internet Berbasis Telepon seluler Multikoneksi untukMendukungE-LearningOleh: Herman Dwi Surjono, Eko Marpanaji, Suprapto, KadarismanTejoYuwono............... 1- g

Uj i Aktivitas Antiviral B eb erap a Rimp ang Tumb uhan Zi n g i b e r a c e a eOleh: SriAtun, NurfinaAznam, Retno Arianingrum, Sri lVurestri ........... g - Zz

Perintisan Bank Resep E,lektronik Menggunal

Sintesis Bttsa Poliuretqn (Eli Rohaeti dan Suyanta)

SINTESIS BUSA POLIURETANDARI MINYAK JARAK SEBAGAI BAHANISOLATOR PANAS

Eli Rohaeti dan Suyanta

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AIam flniversitas Negeri YogyakartaJI. Colombo No. 1 Yogyakarta 55281

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis busa poliuretan dengan memanfaatkanmonomer berbasis minyak jarak. Minyak jarak direaksikan dengan senyawaisosianat dan dengan penambahan air pada komposisi bervariasi. Karakterisasipoliuretan meliputi penentuan gugus fungsi, massa jer-ris, konduktivitas termal,ikatan silang melalui uji penggembungan, dan pengamatan permukaanmenggunakan Scanning Electron Microscopy. Poliuretan berhasil disintesis dariminyak jarak dan TDI dengan penambahan air dan aditif (p8G400, pEG1000,etilendiamin, 1,4-butanadiol, dan asam oleat) ditunjukkan oleh karakteristik gugusfungsi khas. Poliuretan memiliki ikatan silang ditunjukkan oleh derajatpenggembungan bernilai positif. Penambahan air dalam sintesis dapatmenurunkan massa jenis busa poliuretan. Penambahan aditif berupa PEG400,PEG1000, 1.4-butanadiol, dan asam oleat dalam sintesis poliuretan menyebabkanstruktur sel busa yang dihasilkan memiliki permukaan dengan ukuran gelembunglebih besar. Penurunan konduktivitas termal busa poliuretan dengan adanyapenambahan air disebabkan oleh penurunan massa jenis busa poliuretan denganpenambahan air dalam sintesis busa.

Kata kunci: busa poliuretan, konduktivitas termal, minyak jarak, poliuretan.

Abstract

This research aimed to synthesize polyurethane foam by using cctstor oil based monomer.Castor oil is reacted with isocyanate and adding wqter at variety composition.Chqracterizations of polyurethane werefunctional groups, density, thermal conductivity,crosslinking by swelling degree, and surface observing by using Scanning ElectranMicroscopy. The polyurethanes can be synthesizedfrom castor oil and TDI with addingwater and aditive (P8G400, PEG|000, etilenediqmine, 1,4-btrtanediol, and oleic acid)successfully, is showed by characteristic of functionql group. The polyurethanes hadcross link, is showed by positive swelling degree. The adding of water in synthesis candecreased density of palyurethane foam. The adding of aditive i.e. PEG400, P4G1000,1,4-butanediol,'and oleic acid in synthesis of polyurethane increased bubbte size ofsurface structure of polyurethane foam. The decreasing of thermal conductivity inpolyurethane foam because of the decreasing of density in polyurethane foam withadding water in synthesis of polyurethane.

Key words: polyurethane foam, thermal conductivity, castor oil, polyurethane.

E

3/

PENDAHULUAN

Berbagai jenis isolator telah di-kembangkan industri untuk memenuhi mutu

yang diinginkan. Kriteria mutu isolator panas

yang diinginkan antara lain: konduktivitaspanas rendah, density butk rendah, danketahanan mekanik tinggi. Bentuk dari iso-

lator panas juga menentukan manfaat peng-

gunaan bahan isolator yang bersangkutan.

Isolator panas dalam bentuk batangan dan

atau selimut sering kali memerlukan bahandan biaya pemasangan lebih besar dari se-

mestinya. Pen-rotongan, pelengkungan atau

pekerjaan lain sering diperlukan dalam pe-masangan bentuk batangan atau selimut.Biaya dan kehilangan bahan yang relatiftinggi pada pemasangan isolator bentukbatangan dan atau selimut dapat dikurangi

dengan menggunakan isolator tipe busa yang

dapat disemprotkan. Busa padat poliuretan

merupakan salah-satu jenis isolator panasyang sangat baik dari tipe yang dapat di-

semprotkan (Robert Manurung dkk, 1985).

Berdasarkan studi Iiteratur bahwajenis monomer yang sangat beragam dankondisi polimerisasi bervariasi memungkin-

kan banyak kombinasi proses yang akanmenentukan mutu dari produk polimer yang

dihasilkan (Phillips and Parker, 1964). De-

ngan hasil penelitian ini maka dapat dike-tahui proses pembuatan busa poliuretan se-

bagai bahan isolator panas dengan melaku-

58

kan optimasi variabel polimerisasi yang di-

duga besar pengaruhnya terhadap reaksi,

Dalam proses pembuatan busa poliuretan

dapat diketahui kelakuan atau sifat busapadat poliuretan selama reaksi polimerisasi

berlangsung. Keunggulan yang dimilikipoliuretan sebagai bahan isolator panas(dapat disemprotkan) hampir dua kali dayaisolasi busa polistirena dan kemudahan pe-

masangannya mendasari pemilihan proses

sintesis busa poliuretan untuk bahan isolator

panas sebagai objek penelitian.

Tujuan penelitian ini adalah untukmempelajari proses sintesis busa poliuretan

dari minyak jarak dan TDI dan konduktivitas

termal busa poliuretan sehingga busa poli-

uretan yang dihasilkan dapat diaplikasikan

sebagai bahan isolator panas. Urgensi (ke-

utamaan) dari penelitian yang dilakukan ada-

lah penelitian sintesis busa poliuretan ber-

basis minyak jarak ini memberikan kontri-busi terhadap pembaharuan dan pengem-

bangan ipteks, yaitu antara lain dapat mem-

berikan informasi tentang cara pembuatan

poliuretan ramah lingkungan khususnyabentuk busa sebagai bahan isolator panas

berbasis monomer dari minyak jarak. pe-

nelitian sintesis busa poliuretan sebagaibahan isolator panas dengan menggunakan

monomer berasal dari bahan alam masihjarang dilakukan.

r

Pemakaian busa poliuretan sebagai

bahan isolator sudah lama digunakan dunia

industri. Di Indonesia beberapa perusahaanteiah memakai busa poliuretan yang kakusebagai isolator panas. Walaupun demikian

prosedur pembuatan busa kaku poliuretanuntuk isolator panas belum banyakdipubiikasikan. Dengan kelangkaan infor_masi tersebut, bentuk produk yang dihasilkan

seringkali tidak sesuai dengan yang diharap_

kan. Menurut informasi yang diperoleh, ke_

rugian ekonomi akibat proses pembuatanbusa padat poliuretan cukup besar (Roberl

Manurung dkk, 1985). Hal tersebut disebab_kan kurangnya pengetahuan mengenai sifatbusa kaku poliuretan selama reaksi pem_bentukannya.

METODE PENELITIAN

l. Alat dan Bahan penelitian

Alat-alat yang digunakan dalampenelitian ini adalah FTIR 8300 Shimadzu,SEM merk Jeol T330A, alat uf i densitas(Digital Weighing Balance & VernierCaliper), Heat Conduction Apparatu,timbangan elektronik, thermometer, stop_watch, piknorneter, dan cetakan Nilon.Adapun bahan-bahan yang digunakan adalah

minyak jarak (Castor Oil) dari pTBratachem, TDi teknis, polioksietilen glikol400 kualitas pure analysis (p.a),polioksietilen glikol 1000 kualitas pure

Sinte.sis Busa,Foliuretan (Eti Rohaeti dan Suyanta)

analysi,s (p.a), 1,4-butanadiol, etilendiamin,

etilenglikol. natrium hidroksida, kliumhidroksida, kalium bromida, dan akuades

2. Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian yang dilakukanyaitu: karakterisasi minyak jarak meliputimassa jenis, bilangan hidroksil, dan analisisgugus fungsi dengan spektrofotometer FTIR.

Selanjutnya dilakukan polimerisasi poli_uretan. Minyak jarak direaksikan dengan TDIyang masing-masing disimpan padaErlenmeyer berbeda dan keduanya dikondisi_

kan pada suhu 25oC dengan cara dimasukkan

ke dalam water bath yang dilengkapitermometer dan sirkulasi air. pada saattemperatur konstan tercapai yaitu pada 25 oC,

kedua bahan kimia tersebut dimasukkan kedalam gelas kimia 25 mL. Selanjurnl,,a.dilakukan pengadukan terhadap campuranreaksi secara cepat karena sifat TDI yangsangat mudah bereak