Makalah Rubber Fix New

1.1 Pendahuluan Semakin berkembangnya zaman, semakin besar juga kebutuhan manusia untuk memenuhi

penghidupan

mereka.

Berbagai

kebutuhan

sehari-hari

pun

terus

dikembangkan agar manusia dapat menggunakan dengan efisien sesuai kebutuhan. Salah satu alat atau benda yang sangat dipergunakan oleh manusia berbahan dasar dari karet. Karet merupakan hasil bumi yang bila diolah dapat menghasilkan berbagai macam produk yang amat dibutuhkan dalam kehidupan. Di Indonesia, karet sendiri telah ada sejak zaman penjajahan Belanda. Awalnya, karet digunakan oleh pemerintah Belanda sebagai tanaman koleksi yang di tanam di Kebun Raya Bogor. Kemudian, pada tahun 1864 perkebunan karet mulai diperkenalkan di Indonesia. Perkebunan karet dibuka oleh Hofland di daerah Pamanukan dan Ciasem Jawa Barat. Pada pertama kali, jenis yang ditanam adalah karet Rambung atau Ficus Elastica. Jenis karet Hevea (Hevea Brasiliensis) baru ditanam tahun 1902 di daerah Sumatera Timur. Jenis ini juga ditanam di pulau Jawa pada tahun 1906. Meskipun karet telah kita kenal lebih dari 1 abad lamamnya, namun hingga saat ini belum ada perkembangan yang signifikan akan produksi karet di Indonesia. Rata-rata kita masih menjadi pemasok bahan baku utama dan kemudian dijual dengan harga rendah. Oleh karna itu, pada kali ini kita akan membahas lagi bagaimana sifat dan pengaplikasian karet itu sebenarnya. Agar kedepan nantinya, kita dapat memproduksi dan mengolah karet itu sendiri dengan kualitas terbaik.

TEKNOLOGI KARET 2016

1

1.2 Karet Alam (Natural Rubber) Karet alam adalah polimer isoprene (C5H8) dan sejumlah kecil komponen organik lain termasuk air yang mempunyai bobot molekul yang besar. Susunannya adalah –CH– C(CH3)=CH–CH2–. Polimer polyisoprene (C5H8)n merupakan komponen paling utama. Karet alam mempunyai sifat daya elastisitas dan daya lentur yang baik, plastis dan tidak mudah panas, dan tidak murah retak. Karet alam diklasifikasikan sebagai elastomer (polimer elastis). Karet alam dibuat dengan mengolah lateks (getah) yang dihasilkan dari tanaman Hevea brasiliensis. Hevea brasiliensis merupakan tanaman asli dari lembah Amazon dan diketahui dapat menghasilkan polimer dengan berat molekul yang tinggi dengan kandungan cis 1,4 polyisoprene hingga 100%. Berat kering rata-rata dari lateks normalnya adalah antara 30 dan 35%, dan secara khusus berkisar dari 25 sampai 40 %. Untuk mendapatkan lateks, pohon Hevea brasiliensis tersebut disadap. Lateks sendiri merupakan dispersi koloid dari partikel solid polymer polyisoprene dalam air. Kandungan polyisoprene dalam emulsi getah karet adalah ± 30%.

Gambar 1.1 (a) Hevea brasiliensis

(b) Penyadapan latex

Setelah lateks diperoleh, kemudian diberi stabilizer untuk mencegah koagulasi dini. Teknik pengumpulan dan pengolahan lateks akan mempengaruhi grade/kualitas dari Karet alam yang dihasilkan. Ada 8 tipe yang berbeda dari Karet alam yang kemudian diklasifikasikan menjadi 35 tipe sesuai dengan spesifikasi grade internasional. Grade tersebut menunjukkan kualitas warna, kebersihan, adanya gelembung, dan keseragaman penampakan. Untuk mendapatkan karet dari lateks, memerlukan proses koagulasi atau penggumpalan dengan menambahkan zat asam seperti asam format (HCOOH). Proses koagulasi tersebut berlangsung selama 12 jam. Koagulum (zat yang terkoagulasi) akan terbentuk menjadi lembaran-lembaran padat yang lembut dan kemudian diperas untuk

TEKNOLOGI KARET 2016

2

mengurangi kandungan air sehingga ketebalannya berkurang hingga 3 mm. Lembaranlembaran tersebut kemudian dikeringkan dalam ruang pengasapan selama beberapa hari. Karet yang dihasilkan nantinya berbentuk lembaran yang disebut dengan istilah “ribbed smoked sheet” dengan karakteristik warna coklat tua. Ada pula lembaran karet yang dikeringkan di udara panas yang diberi istilah “air dried sheet” dengan kualitas atau grade yang lebih tinggi daripada “ribbed smoked sheet”. Grade karet yang lebih baik dari kedua jenis grade karet yang disebutkan sebelumnya adalah karet “pale crepe”, yang menggunakan dua tahap koagulasi, dan dilanjutkan dengan pengeringan menggunakan udara hangat dengan karakteristik warna coklat muda.

Gambar 1.2 Ribbed smoke sheet

1.2.1 Sifat-sifat Umum Karet Alam Proses kristalisasi yang cepat pada saat karet ditarik membuat karet memiliki tensile strength, tear strength, dan sifat tahan gores yang sangat baik. Tensile strength dari karet vulkanat tanpa bahan pengisi berkisar dari 2500 hingga 3500 psi, dimana bahan pengisi dapat meningkatkan tensile stength hingga lebih dari 4500 psi (35 mPa). Gaya pegas atau kekenyalan dari karet alam sangat baik. Pada strain atau tegangan yang tinggi, umur fatik dari karet alam lebih tinggi dari pada styrene (SBR). Pada strain yang rendah, berlaku kebalikannya. Karakteristik kekuatan Karet alam menurun seiring dengan meningkatnya temperatur. Karakteristik: 

Berat molekul tinggi (M ~ 106)



Amorphous (Tg = -70oC)



Elastisitas tinggi



Elongasi tinggi

TEKNOLOGI KARET 2016

3



Tidak tahan terhadap ozon, minyak dan suhu tinggi Namun demikian, karet alam lebih memiliki ketahanan pada panas lebih baik

daripada jenis elastomer lainnya. Karet alam memiliki sifat pengolahan yang sangat baik dan dapat diproses dengan menggunakan teknik yang bervariasi. Proses konvensional akan menghasilkan Karet alam dengan sifat awal yang baik seperti kekuatan karet, ketahanan gores, dan fatigue resistance. Ketahanan panas dan sifat relaksasi tegangan pada pengolahan Karet alam secara konvensional tidak begitu diinginkan. Untuk meningkatkan stabilitas suhu dan meningkatkan “low compression set”, dapat digunakan sistem vulkanisasi dengan sulfur dengan waktu dipercepat. Penambahan zat kimia seperti carbon black, kasium karbonat, dan clay akan meningkatkan sifat adesif pada Natural Rubber. Bahan pengisi dari proses pengolahan Karet alam yang paling utama adalah “carbon black”, yang merupakan bentuk koloid dari karbon dan diperoleh dari proses dekomposisi thermal hidrokarbon. Carbon black dapat meningkatkan tensile strength dan ketahanan abrasi dari produk jadi natural rubber. Carbon black juga memberikan perlindungan dari sinar ultraviolet. Kandungan carbon black inilah yang menyebabkan kebanyakan produk karet berwarna hitam.

Gambar 1.3 Carbon black

1.2.2 Jenis-jenis Karet Alam a. Bahan Olah Karet Bahan olah karet adalah lateks kebun serta gumpalan lateks kebun yang diperoleh dari pohon karet hevea brasiliensis. Beberapa kalangan mengatakan bahwa bahan olah karet bukan produksi perkebunan besar, melainkan merupakan bokar (bahan olah karet rakyat) karena biasanya diperoleh dari petani yang mengusahakan kebun karet. Menurut pengolahannya bahan olah karet dibagi menjadi 4 macam : TEKNOLOGI KARET 2016

4

a. Lateks kebun adalah cairan getah yang didapat dari bidang sadap pohon karet. Cairan getah ini belum mengalami penggunpalan entah itu dengan tambahan atau tanpa bahan pemantap (zat antikoagulan). b. Sheet angin adalah bahan olah karet yang dibuat dari lateks yang sudah disaring dan digumpalkan dengan asam semut, berupa karet sheet yang sudah digiling tetapi belum jadi. c. Slab tipis adalah bahan olah karet yang terbuat dari lateks yang sudah digumpalkan dengan asam semut d. Lump segar adalah bahan olah karet yang bukan berasal dari gumpalan lateks kebun yang terjadi secara alamiah dalam mangkuk penampung. b. Karet Alam Konvensional Ada beberapa macam karet olahan yang tergolong karet alam konvensional. jenis ini pada dasarnya hanya terdiri dari golongan karet sheet dan crepe. Jenis-jenis karet alam yang tergolong konvensional adalah sebagai berikut : a. Ribbed smoked sheet (RSS) adalah jenis karet berupa lembaran sheet yang mendapat proses pengasapan dengan baik. b. White crepe dan pale crepe adalah jenis crepe yang berwarna putih atau muda dan ada yang tebal dan tipis. c. Estate brown crepe adalah jenis crepe yang berwarna cokelat dan banyak dihasilkan oleh perkebunan-perkebunan besar atau estate. d. Compo crepe adalah jenis crepe yang dibuat dari bahan lump, scrap pohon, potongan-potongan sisa dari RSS atau slab basah. e. Thin brown crepe remilis adalah crepe coklat yang tipis karena digiling ulang. f. Thick blanket crepes ambers adalah crepe blanket yang tebal dan berwarna coklat, biasanya dibuat dari slab basah, sheet tanpa proses pengasapan dan lump serta scrap dari perkebunan atau kebun rakyat yang baik mutunya. Scrap tanah tidak boleh digunakan. g. Flat bark crepe adalah karet tanah atau earth rubber, yaitu jenis crepe yang dihasilkan dari scrap karet alam yang belum diolah, termasuk scrap tanah yang berwarna hitam h. Pure smoked blanket crepe adalah crepe yang diperoleh dari penggilingan karet asap yang khusus berasal dari RSS, termasuk juga block sheet atau sheet

TEKNOLOGI KARET 2016

5

bongkah, atau dari sisa pemotongan RSS. Jenis karet lain atau bahan bukan karet tidak boleh digunakan. i. Off crepe adalah crepe yang tidak tergolong bentuk beku atau standar. Biasanya tidak dibuat melelui proses pembekuan langsung dari bahan lateks yang masih segar, melainkan dari contoh-contoh sisa penentuan kadar karet kering, lembaranlembaran RSS yang tidak bagus penggilingannya sebelum diasapi, busa-busa dari lateks, bekas air cucian yang banyak mengandung lateks serta bahan-bahan lain yang jelek. c. Lateks Pekat Lateks pekat adalah jenis karet yang berbentuk cairan pekat, tidak berbentuk lembaran atau padatan lainnya. Lateks pekat dijual di pasaran ada yang dibuat melalui proses pendadihan atau creamed lateksdan melalui proses pemusingan atau centrifuged lateks. Biasanya lateks pekat banyak digunakan untuk pembuatan bahanbahan karet yang tipis dan bermutu tinggi. d. Karet Bongkah (Block Rubber) Karet bongkah adalah karet remah yang telah dikeringkan dan dikilang menjadi bandela-bandela denga ukuran yang telah ditentukan. Karet bongkah ada yang berwarna muda dan setiap kelasnya mempunyai kode warna tersendiri. e. Karet Spesifikasi Teknis (Crumb Rubber) Karet spesifikasi teknis adalah karet alam yang dibuat khusus sehingga terjamin mutu teknisnya. Penetapan mutu juga didasarkan pada sifat-sifat teknis. Warna atau penilaian visual yang menjadi dasar penentuan golongan mutu pada jenis karet sheet, crepe maupun lateks pekat tidak berlaku pada jenis ini. Karet sintesis yang permintaannya cenderung meningkat memiliki jaminan mutu dalam setiap bandelanya. Keterangan sifat teknis serta keistimewaan tiap jenis mutu karet sintesis disertakan pula. Hal ini diterapkan juga pada karet spesifikasi teknis. Karet ini dikemas dalam bongkahan kecil, berat dan ukurannya seragam, ada sertifikat uji coba laboratorium dan ditutup dengan lembaran plastik polietilen. f. Karet Siap Olah (Tyre Rubber) Tyre rubber adalah bentuk lain dari karet alam yang dihasilkan sebagai barang setengah jadi sehingga bisa langsung dipakai oleh konsumen, baik untuk pembuatan TEKNOLOGI KARET 2016

6

ban atau barang yang menggunakan bahan baku karet alam lainnya. Tyre rubber sudah dibuat di Malaysia sejak tahun 1972. Pembuatannya dimaksudkan untuk meningkatkan daya saing karet alam terhadap karet sintesis. Tyre rubber juga memiliki kelebihan, yaitu daya campur yang baik sehingga mudah digabung dengan karet sintesis. g. Karet Reklim (Reclaimed Rubber) Karet reklim adalah karet yang diolah kembali dari barang-barang karet bekas, terutama ban-ban mobil bekas dan bekas ban-ban berjalan. Karenanya boleh dibilang karet reklim dalah suatu hasil pengolahan scrap yang sudah divulkanisir. Biasanya karet reklim banyak dipakai sebagai bahan campuran sebab bersifat mudah mengambil bentuk dalam acuan serta daya lekat yang dimilikinya juga baik. Alexander Parkes adalah orang yang pertama kali mengusahakan jenis karet ini pada tahun 1846. Sampai sekarang ternyata karet reklim tetap dibutuhkan, bahkan dalam jumlah yang besar. Biasanya karet reklim banyak digunakan sebagai bahan campuran sebab bersifat mudah mengambil bentuk dalam acuan serta daya lekat yang dimilikinya juga baik. Produk yang dihasilkan juga lebih kukuh dan tahan lama dipakai. Kelemahan karet reklim adalah kurang kenyal dan kurang tahan gesekan sesuai dengan sifatnya sebagai karet bekas pakai. Oleh karena itu karet reklim kurang baik digunakan untuk membuat ban. 1.2.3 Aplikasi Karet Alam Karet alam banyak diaplikasikan pada berbagai peralatan di bidang Industri dan teknik, antara lain sebagai berikut: a.

Bidang Industri : selang/pipa karet, conveyor belt, gasket, dan seal.

b.

Teknik : pegas, bantalan, rubber ring, dan lain sebagainya. Selain penggunaan karet untuk keperluan di atas, Karet alam juga digunakan

sebagai bahan baku utama untuk produk karet yang diproduksi CV.Sekar Wangi. Beberapa produk tersebut antara lain Rubber Fender, Elastomeric Bearing Pad, Rubber Lagging, Rubber Sheet, dan lain sebagainya. 1.3 SBR (Styrene Butadiene Rubber) Jenis SBR merupakan karet sintesis yang paling banyak diproduksi dan digunakan. Jenis ini memiliki ketahanan kikis yang baik dan kalor atau panas yang ditimbulkan TEKNOLOGI KARET 2016

7

juga rendah. Namun SBR yang tidak diberi tambahan bahan penguat memiliki kekuatan yang lebih rendah dibandingkan vulkanisir karet alam . Sifat-sifat : 

Gum vulcanizate-nya mempunyai sifat yang lebih rendah dari NR, sehingga perlu ditambahkan filler (seperti carbon black)



Sifat ketahanannya terhadap bahan kimia, pelarut dan cuaca sama dengan NR



Harganya relatif murah (sama dengan NR)

Aplikasi : banyak digunakan untuk ban bersama NR

[ – H2C – CH = CH – CH2 – CH– CH2 – ]n

Gambar 1.4 Styrene Butadiene Rubber

1.4 IR (Isoprene Rubber) atau Polyisoprene Rubber Jenis karet ini mirip dengan karet alam kerena sama-sama merupakan polimer isoprene. Dapat dikatakan bahwa sifat IR yang mirip sekali dengan karet alam, walaupun tidak secara keseluruhan. Jenis IR memiliki kelebihan lain dibanding karet alam yaitu lebih murni dalam bahan dan viskositasnya lebih mantap.

Gambar 1.5 Struktur Polyisoprene Rubber 1.5 Polybutadiene Polybutadien (BR) merupakan karet sintesis yang kuat untuk pembuatan side wall dan thread pada ban, umumnya dicampur dengan karet alam atau karet SBR untuk TEKNOLOGI KARET 2016

8

membentuk compound pembuatan thread ban. Polybutadiene (BR) dibuat dari butadiene sebagai monomer. nH2C = CH – CH = CH2 → (– CH2 – CH = CH – CH2 –)n or (– CH2 – CH–)n CH = CH2 Gambar 1.6 Struktur pembentukan polybutadien Polybutadiene dengan konfigurasi cis- 1,4 medium (36oC) banyak digunakan dalam produksi impact polystyrene dengan bantuan katalis butyllithium dalam solution. Impact strength polystirene sangat baik pada suhu rendah (-108oC). Kadar konfigurasi vinil dalam polybutadiene berpengaruh pada grafting dan crosslinking. Bila kadar konfigurasi vinil medium (12%) maka reaktivitas untuk pembentukan grafting dan crosslinking sama. Polybutadiene dengan konfigurasi trans- 1,4 60%, cis- 1,4 20% dan vinil 20% merupakan bahan baku untuk memproduksi ABS melalui polimerisasi emulsi radikal bebas. Partikel lateks hanya sepersepuluh dari partikel karet yang terdispersi dalam styrene untuk produksi impact polystyrene. Monomer dari polibutadiene snagat mirip dengan monomer karet alam . Namun demikian, polibutadiene menunjukkan sifat-sifat yang berbeda nyata. Polybutadiene kurang kuat dan tidak tahan terhadapa bensi atau minyak sehingga tidak bisa digunakan untuk ban. 1.6 NBR (Nitrile Butadiene Rubber) atau Acrilonytrile Buatadiene Rubber NBR adalah karet sintesis untuk kegunaan khusus yang paling banyak dibutuhkan. Sifatnya yang sangat baik adalah tahan terhadap minyak. Sifat ini disebabkan oleh adanya kandungan akrilinitril didalamnya. Semakin besar kandungan akrilonitril yang terkandung maka daya atahan terhadap minyak, lemak, dan bensin semakin tinggi tetapi elastisitasnya semakin berkurang. Kelemahan NBR adalah sulit diplastisasi. Caranya mengatasinya dengan memilih NBR yang memiliki viskositas awal yang sesuai dengan keinginan. NBR memerlukan pula penambahan bahan penguat serta bahan pelunak senyawa ester. Karakteristik NBR: 

Bersifat polar sehingga tahan terhadap minyak yang non polar



Tidak tahan terhadap pelarut polar, spt: keton, benzene, toluen, ester

TEKNOLOGI KARET 2016

9



Sifatnya tergantung pada kadar acrylonitrile (ACN), semakin banyak maka semakin tahan minyak



Ketahanan terhadap cuaca rendah, sama dengan NR atau SBR



Heat aging resistance lebih baik dari CR (1000 jam pada 107oC)



Seperti SBR, perlu penambahan filler utk meningkatkan sifat mekaniknya

Aplikasi: banyak digunakan di sektor otomotif (seperti seal) CN

[

– H2C – CH = CH – CH2 – CH2 – CH

]–n

Gambar 1.7 Struktur NBR 1.7 Polyacrylic Rubber Merupakan karet khusus pertama yang tahan terhadap minyak panas dan pelumas agresif. Kegunaan utamanya adalah untuk industri otomotif membuat O-ring, oil seal dan gasket. Selain itu juga untuk pelapis bahan tekstil, finishing, pembuatan kertas dan kulit.

Gambar 1.8 Pembentukan Polyacrylic 1.8 CSM (Chlorosulfonated Polyethylene) atau Hypalon Chlorosulfonated Polyethylene (CSM) atau (Hypalon), memiliki sifat khusus yaitu tahan terhadap oksidasi, sinar ultra violet, cuaca, ozon, zat asam dan bahan kimia lainnya. Umumnya digunakan untuk melapisi selang karet dan bahan-bahan pelapis elastik dan anti korosif untuk penerapan di luar ruangan. a.

Sifat Cholorosulfonated Polyethylene Clorosulfonated polyethylene atau hyplon memiliki sifat diantaranya yaitu

memiliki sifat permeabilitas gas rendah. Resistensi terhadap minyak agak rendah. TEKNOLOGI KARET 2016

10

Memiliki resistensi yang sangat baik terhadap oksigen, ozon dan sebagian besar bahan kimia, termasuk air. b.

Aplikasi Cholorosulfonated Polyethylene Chlorosulphonated polyethylene rubber (CSM) adalah modifikasi polyethylene

dengan cara dicampurkan dengan chlorine (Cl) dan gas SO2, sehingga sifatnya dari yang keras (thermoplastic) menjadi bersifat karet. 1)

Hypalon (Dupont)

2)

Toso CSM (Tosoh Co.)

3)

CM1000 (Sundow Polymers Co. LTD.)

4)

CSM 40 (Zhengzhou Polymer Chemical Co. LTD.) Penggunaan terutama aplikasi industri

otomotif dan bidang lain

yang

membutuhkan kinerja tinggi, seperti : adhesives, isolasi, sol sepatu, produk-produk industry seperti selang, roll, seal, gasket, diafragma dan lapisan utk peralatan proses kimia seperti pembungkus dan isolasi kawat/kabel dan sebagai bahan lapisan pelindung dan dekoratif.

Gambar 1.9 Struktur CSM 1.9 CR (Chloroprene Rubber)/Neoprene CR memiliki ketahanan terhadap minyak minyak tetapi dibadingkan dengan NBR katahanannya masih kalah. CR juga memiliki daya tahan terhadap oksigen dan ozon di udara, bahkan juga terhadap panas atau nyala api. Pembuatan karet sintesis CR tidak divulaknisasi dengan belerang melainkan menggunakan magnesium oksida, seng oksida, dan bahan pemercepat tertentu. Minyak bahan pelunak ditambahkan ke dalam CR untuk proses pengolahan yang baik. Sifat-sifat: 

Tahan terhadap minyak dan cuaca



Dapat memperlambat penyalaan api



Heat aging lebih baik dari NR (seperti: tahan selama 1000 jam pd suhu 99oC)

TEKNOLOGI KARET 2016

11



Ketahanan terhadap asam dan basa lebih baik dari NR dan SBR



Relatif lebih mahal dibandingkan dengan NR

Aplikasi: digunakan untuk bahan adhesif

Gambar 1.10 Struktur CR

1.10 EPR (Ethylene Propylene Rubber) Ethylene propylene rubber sering disebut EPDM karena tidak hanya menggunakan monomer etilen dan propilen pada proses polimerisasinya melainkan juga monomepolyr ketiga atau EPDM. Pada proses vulkanisasinya dapat ditambahkan belerang. Adapun bahan pengisi dan bahan pelunak yang ditambahkan tidak memberikan pengaruh terhadap daya tahan. Keunggulan yang dimiliki EPR adalah ketahanannya terhadap sinar matahari, ozon serta pengaruh unsur cuaca lainnya. Sedangkan kelemahannya pada daya lekat yang rendah. Karakteristik: 

Tidak terpengaruh dengan kondisi cuaca, dan sangat tahan terhadap ozon



Heat aging temperature limit dalam udara mencapai 150oC (5 tahun pada 100oC)



Seperti SBR, perlu penambahan filler utk meningkatkan sifat mekaniknya



Sifat fleksibel pada suhu rendah sangat baik, sama dgn NR dan SBR



Dapat bercampur dengan baik dengan filler dan minyak dalam jumlah relatif besar, sehingga biaya bahan baku dapat ditekan



Lebih tahan terhadap asam dan basa dibandingkan dengan NR dan SBR



Sangat tahan air, sifat mekanik yg baik dan harga relatif murah

Aplikasi: banyak digunakan sebagai lining atap dan jendela, dicampur dengan NR untuk sisi samping ban, pembungkus kabel listrik, dan pada atomotif TEKNOLOGI KARET 2016

12

Gambar 1.11 Sruktur molekul EPDM 1.11 IIR (Isobutene Isoprene Rubber) atau Butyl Rubber IIR sering disebut butyl rubber dan hanya mempunyai sedikit ikatan rangkap sehingga membuatnya tahan terhadap pengaruh oksigen dan ozon. IIR juga terkenal karena kedap gas. Dalam proses vulkanisasinya, jenis IIR lambat matang sehingga memerlukan bahan pemercepat dan belerang. Akibat jeleknya IIR tidak baik dicampur dengan karet alam atau sintesis lainnya bila akan diolah menjadi suatu barang. IIR yang divulkanisir dengan damar felonik menjadikan bahan tahan terhadap suhu tinggi serta proses pelapukan/penuaan.

Gambar 1.12 Struktur IIR 1.12 Fluroelastomer (FKM) atau Viton Jenis dari karet ini dapat digunakan pada suhu sangat tinggi. Karet FKM yang memiliki kadar fluor yang lebih tinggi dapat meningkatkan katahanan terhadap minyak. Karakteristik dari fluroelastomer: 

Memiliki ketahanan terhadap minyak yang baik.

TEKNOLOGI KARET 2016

13



Ketahanan terhadap uap, air panas, methanol dan cairan dingin terbatas.



Lebih stabil terhadap panas dan lebih tahan terhadap minyak jika rasio fluor atau hydrogen tinggi, ikatan karbon fluor kuat, dan tidak ada rantai tak jenuh.

1.13 Urethane Uretana dihasilkan dengan mereaksikan bahan-bahan yang mengandung hidroksil dengan bahagian yang bersentuhan dengan bahan organik isosianat. Dengan pemilihan isosianat, poliol dan bahan pematangan yang sesuai, resin penyalutan, busa uretana, polimer cair dan polimer gam dapat dihasilkan. Polimer gam yang digunakan dalam industri karet dibuat dengan mereaksikan poliol yang berlebih sedikit dengan isosianat. Untuk pematangan dengan sulfur, sedikit monomer tak jenuh digunakan. Polimer yang terhasil adalah tahan kepada ozon dan mempunyai sifat-sifat penuaan yang baik. Ia juga tahan kepada minyak dan mempunyai kekuatan tensil, koyak yang tinggi seta rintangan lelasan yang amat baik. Aplikasi : urethane banyak digunakan di seluruh dunia, tubing, produk kabel, nozel

Gambar 1.13 Struktur Molekul Urethane

1.14 Silicone Rubber (VMQ) Karet silikon bersifat food grade, sehingga menjadikannya pilihan yang lebih disukai dari industri medis, farmasi dan pengolahan makanan. Ini juga mempertahankan stabilitas di lingkungan yang ekstrim, dan sifat operasi yang tetap tidak berubah-ubah pada rentang temperatur yang luas, sehingga berguna untuk sejumlah besar aplikasi industri dalam, sektor elektronik dan otomotif pencahayaan, dll. Silicone rubber (SI, Q, VMQ), karet silikon berbedan dengan elastomer sintetik lainnya terutama karena karet ini tidak mengandung unsur karbon organik melainkan terdiri dari molekul atom silikon dan oksigen. Sifat fisiknya adalah kurang baik pada suhu ruangan, namun lebih tahan suhu dibanding dengan karet hydrocarbonlainnya. TEKNOLOGI KARET 2016

14

Memiliki sifat elektrik yang baik, tahan terhadap cuaca,dan ozon dan konsisten terhadap warna. Digunakan untuk industri pesawat terbang dan industri canggih lainnya karena ia dapat tahan pada suhu -100oC s/d 200oC lebih, selain itu juga digunakan untuk pembuatan conveyor makanana, dan farmasi, serta barang-barang operasi dan tabung transfusi darah, klep jantung buatan, mesin pencuci ginjal dan pelapis kabel serta seal. Karakteristik : 

Elastomer yang paling tahan terhadap suhu tinggi dan rendah, spt:heat aging temperature mencapai 205oC (2-5 tahun)



Sangat tahan terhadap ozon, listrik dan cuaca



Seperti CR, dapat memperlambat penyalaan api



Ketahanan terhadap minyak sama dengan CR



Ketahanan terhadap asam dan basa kurang baik



Biasanya digunakan pada pesawat, peralatan medis, slang minyak, dll



Relatif lebih mahal dibandingkan dengan jenis karet lainnya Karet silikon adalah suatu elastomer atau bahan seperti karet yang tersusun dari

silikon. Polimer itu sendiri mengandung silikon bersama dengan karbon, hidrogen, dan oksigen. Karet silikon digunakan secara luas dalam industri dan ada bayak formulasinya. Karet silikon secara umum non-reaktif, stabil, dan taha terhadap lingkungan dan suhu ekstrim dari -55℃ sampai +300℃ sambil masih mempertahankan sifat-sifatnya yang berguna. Karena sifat-sifat tersebut mudah fabrikasi dan pembentukan karet silikon dapat ditemukan luas dalam berbagai produk, termasuk aplikasi otomotif, produk-produk memasak, pembakaran, dan penyimpanan makanan. Pakaian seperti pakaian dalam, pakaian olahraga, dan alas kaki. Elektronik seperti perlengkapan medis dan implant dan perangkat keras dengan produk-produk keras seperti lem silikon. Selama fabrikasi, panas mungkin diperlukan untuk vulkanisasi silikon menjadi berbentuk seprti karet. Ini biasanya dilakukan dalam dua tahapan proses pada titik manufakturnya menjadi bentuk yang diinginkan dan kemudian dalam proses pasca perawatan yang diperpanjang ini juga bisa.

1.

Sifat Silikon Karet silikon menawarkan daya tahan yang baik terhadap suhu ekstrim yang

mampu beroperasi secara normal dari -55℃ sampai +300℃. Pada suhu ekstrim, kekuatan merengang, pemanjangan, daya tetes dan setela tekanan dapat jauh lebih TEKNOLOGI KARET 2016

15

ungggul dibandingkan dengan karet konvensional meskipun masih relative rendah dibandingkan dengan bahan lain.. Karet organik memiliki kerangka karbon-karbon yang dapat meninggalkan kepekaan bertaha dengan baik. Ini membuat salah satu elastomer pilihan di lingkugan ekstrim. Dibandingkan dengan karet organik, namun karet silikon memiliki kekuatan merengang sangat rendah. Untuk alasan ini, kekhawatiran diperlukan dalam mendisain produk-produk untuk bertahan bahkan low imposed loads. Material ini juga sangat sensitive terhadap lelah dari pemuatan siklik. Karet silikon suatu material sangat inert dan tidak bereaksi dengan kebanyakan zat kimia. Karena kelambanannya, karet silikon digunakan dalam banyak aplikasi medis dan dalam implant medis. 2.

Aplikasi Silikon Setelah dicampur dan bewarna, karet silikon dapat diekstrusi ke tabung, strip, kabel

padat atau profil kustom sesuai pembatasan ukuran produsen. Kabel dapat bergabung untuk membuat O-ring dan profil diekstruksi dapat bergabung untuk membuat segel. Karet silikon dapat dicetak ke dalam bentuk kostum dan desain. Produsen bekerja untuk mengatur toleransi industry saat ekstrusi, memotong atau bergabung dengan profil karet silikon. Di inggris ini BS3734, untuk ekstrusi tingkat ketat adalah E1 dan terluas adalah E3. Menjadi lebih dan lebih umum di tingkat konsumen, produk karet silikon dapat ditemukan disetiap ruangan rumah khas. Dari aplikasi otomotif, hingga berbagai macam produk memasak, makanan, kue dan alas kaki, elektronik, untuk perbaikan rumah dan perangkat keras, dan sejumlah aplikasi yang tak terlihat. Panel surya pemanas air toleran-beku mengeksploitasi elastisitas silicon untuk berulang kali mengakomodasi ekspansi air pada titik beku, sementara suhu toleransi suhu ekstrim memberikan kurangnya kerapuhan di bawah titik beku dan toleransi yang sangat baik suhu tinggi lebih dari 150℃. Juga, sifat-sifat higienisnya yang tidak memiliki kerangka karbon, tetapi sebaliknya secara kimia memiliki kerangka silikon yang kuat, mengurangi potensinya sebagai sumber makanan bagi bakteri berbahaya yang berasal dari air seperti legionella. Pita karet silikon tanpa pewarna dengan aditif besi oksida (membuat pita bewarna merah-jingga) digunakan secara luas dalam aplikasi kabel penerbangan dan kedirgantaraan kabel aplikasi sebagai sambatan atau pembungkus pita karena sifatnya yang tidak mudah terbakar. Penambahan aditif besi-oksida meanmbah konduktivitas panas yang tinggi tetapi tidak mengubah sifat-sifat isolasi listrik yang tinggi dari karet silikon.

TEKNOLOGI KARET 2016

16

1.15 Perbedaan Karet alam dengan Karet Sintetis Walaupun karet alam sekarang inicr jumlah produksi dan konsumsinya jauh di bawah karet sintetis atau karet buatan pabrik, sesungguhnya karet alam belum dapat digantikan oleh karet sintetis. Bagaimanapun keunggulan yang dimilikikaret alam sulit ditandingi oleh karet sintetis. Adapun kelebihan-kelebihan karet alam yaitu : 1. Memiliki daya elastisitas atau daya lenting yang sempurna 2. Memiliki plastisitas yang baik sehingga pwngolahan nya cukup mudah 3. Tidak mudah panas 4. Memiliki daya tahan yang tinggi terhadap keretakan Adapun kelebihan-kelebihan karet sintetis yaitu : 1. Tahan terhadap berbagai zat kimia 2. Harganya yang cenderung bisa dipertahankan supaya tetap stabil 3. Suplai barang tersebut jarang mengalami kesulitan Hal seperti ini sulit diharapkan dari karet alam. Harga dan pasokan karet alam selalu mengalami perubahan, bahkan kadang-kadang bergejolak. Harga bisa turun drastis sehingga merusak pasaran dan merisaukan para produsennya. 1.16 Sifat Karet 1) Heat aging resistance Seberapa lama karet dapat digunakan pada suhu tertentu karena semakin tinggi suhu dapat mempercepat degradasinya 2) Chemical resistance vs Consentration Seberapa tahan karet terhadap bahan kimia pada konsentrasi tertentu. Contoh: NR relatif tahan terhadap larutan H2SO4 encer, tetapi akan dengan cepat rusak pada konsentrasi tinggi 3) Chemical resistance vs Temperature Seberapa tahan karet dalam larutan kimia tertentu terhadap suhu tertentu. Contoh: Karet Fluorocarbon dapat digunakan secara kontinyu pada suhu 200ºC dan juga dalam larutan NaOH encer pada suhu 20ºC, namun akan rusak jika berada dalam larutan NaOH pada suhu 121ºC. Butyl rubber lebih tahan terhadap ozon dibandingkan NR pada suhu kamar, namun ketahanannya relatif sama pada suhu 50ºC. TEKNOLOGI KARET 2016

17

4) Mechanical properties vs Temperature Beberapa sifat mekanik berubah dengan cepat dengan kenaikan suhu. Contoh: a. Butyl rubber yang relatif tidak mempunyai sifat pegas pada suhu ruang akan menjadi sangat kenyal pada suhu 80ºC b. Ketahanan terhadap sobekan nitryl rubber berkurang dengan kenaikan suhu c. NR (tipikal) mempunyai tensile strength 30 Mpa pada suhu 23ºC, menjadi 23 Mpa pada suhu 80oC dan 5 Mpa pada suhu 140ºC d. Semua karet cenderung menjadi kaku bila didinginkan 5) Pengaruh kuaalitas (grade) karet Sifat-sifat karet juga dipengaruhi oleh grade karet tersebut. Contoh: nitrile rubber mempunyai sifat tahan terhadap minyak, namun ketahanan tersebut mempunyai kisaran sedang sampai dengan sangat baik, tergantung pada grade dari nitrile rubber itu sendiri 6) Pengaruh bahan tambahan Biasanya penambahan komponen lain dalam suatu karet akan mengubah sifatsifat dasar dari karet tersebut. Contoh: penambahan carbon black dapat menghasilkan karet dengan tingkat ketahanan terhadap sinar UV yang sangat baik.

TEKNOLOGI KARET 2016

18

1.17 Penutup Karet alam adalah polimer isoprene (C5H8) yang mempunyai bobot molekul yang besar. Susunannya adalah –CH–C(CH3)=CH–CH2–. Jenis-jenis karet alam antara lain: bahan olah karet, karet konvensional, lateks pekat, karet bongkah (block rubber), karet spesifikasi teknis (crumb rubber), karet siap olah (tyre rubber) dan karet reklim (reclaimed rubber). Jenis-jenis karet sintetis antara lain: polybutadien (BR), SBR (styrene butadiene rubber), IR (isoprene rubber) atau polyisoprene rubber, IIR (isobutene isoprene rubber) atau butyl rubber, NBR (nitrile butadiene rubber) atau acrilonytrile buatadiene rubber, CR (chloroprene rubber)/neoprene, EPR (ethylene propylene rubber), silicone rubber (VMQ), CSM (chlorosulfonated polyethylene) atau hypalon, fluroelastomer (FKM) atau viton, urethane, polyacrylic rubber. Sifat-sifat karet ditentukan oleh beberapa hal di bawah ini, yaitu heat aging resistance, chemical resistance vs consentration, chemical resistance vs temperature, mechanical properties vs temperature, pengaruh kualitas (grade) karet dan pengaruh bahan tambahan.

TEKNOLOGI KARET 2016

19

DAFTAR PUSTAKA

Aidi-Daslin, A.Suhaimi, dan Nong Alwi. 1988. “Perkembangan plasma nutfah hasil ekspedisi IRRDB”. 12-14. Alwi,N., dan Irwan Suhendry. 1992. “Country Report On : Collection, Conservation, And Evaluation Of Heva Germplasm In Indonesia. IRRBD Anual Meeting”. Jakarta. 25-29. Hendratno, Ella Hapsari. 2008. “Analisis Permintaan Ekspor Karet alam Indonesia Di Negara Cina”. 10-11. Institut Pertanian Bogor. Rahmawati,

Irma.

2011.

“Industri

Karet

dan

Pengolahannya”. (http://irizlovely.blogspot.co.id/2011/08/industri-karetdanpengolahannya.html). Diakses pada Selasa 27 September 2016. Supardianningsih. 2014. “Industri Karet Buatan”. (http://karetbuatan.blogspot.com/) Diakses pada Selasa 27 September 2016. Tim penulis PS. 1994. “Panduan Lengkap Karet”. Jakarata: Penebar Swadaya. Tim Penyusun Pusat Data dan Informasi. 2007. “Gambaran Sekilas Industri Karet”. Sekretariat Jenderal Departemen Perindustrian. Zuhra, Cut Fatimah. 2006. “Karya Ilmiah: Karet”. 17-25. Universitas Sumatera Utara.

TEKNOLOGI KARET 2016

20