Contoh Outline Proposal Penelitian - Poliblen LDPE/PCL
Oleh:
Erwinsyah Utama
4151210006
Mahasiswa Program Studi Kimia
A.
Judul
Penelitian
Kompatibilitas Poliblen Low Density Polyethylene (LDPE)
Termodifikasi dan Poli-ɛ-kaprolakton (PCL) sebagai Plastik Biodegradasi
B.
Latar
Belakang
Plastik sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Banyak
barang kebutuhan yang di olah dari bahan plastik. Plastik merupakan bahan
polimer alternatif yang lebih disenangi untuk digunakan sebagai penyediaan
bahan sandang dan papan bagi kehidupan manusia, karena tersedia dalam jumlah
besar dan lebih murah harganya dibanding bahan-bahan konvensional serta lebih
aman digunakan (Wirjosentono, 1995). Polietilena (PE) merupakan salah satu
jenis plastik yang paling banyak dipakai dalam kehidupan sehari-hari seperti
kantong plastik yang terbuat dari jenis low
density polyethylene (LDPE) (Peacokk dan Saito, 2000).
Polietilena adalah bahan
termoplastik yang transparan, berwarna putih yang mempunyai titik leleh
bervariasi antara 110oC-137ºC. Umumnya polietilena tahan terhadap zat kimia. Monomernya, yaitu
etana, diperoleh dari hasil perengkehan (cracking) minyak atau gas bumi
(Billmeyer, 1994).
LDPE merupakan salah satu jenis plastik sintetik yang
bersifat non-biodegradable atau tidak
dapat terdegradasi oleh mikroorganisme, sehingga menyebabkan masalah lingungan
(Darni dkk, 2008). Untuk mengatasi masalah tersebut, saat ini banyak
dikembangkan metode alternatif untuk mendapatkan bahan plastik yang dapat
terbiodegradasi di alam adalah melalui modifikasi bahan plastik yang telah ada
yang sukar terbiodegradasi melalui pencampuran dengan bahan plastik yang dapat
terbiodegradasi (Arcana, 2002). Beberapa penelitian
sebelumnya telah melakukan pencampuran Low
Density Polyethylene (LDPE) dengan polimer alam seperti pati jagung dan
chitosan (Mufidah dkk, 2008), tapioka (Yuniari, 2011), dan pati bonggol pisang
(Marfu’ah, 2015) untuk menghasilkan plastik biodegradable.
Polimer sintetis biodegradabel yang sedang dikembangkan
sejauh ini adalah poliester alifatik, seperti poli-ɛ-kaprolakton (PCL) (Arcana dkk, 2002). Polikaprolakton
(PCL) adalah poliester alifatik dengan kristalinitas sebesar
50%, merupakan
bahan biokompatibel, dan dapat teroresorpsi secara biologis. Dibandingkan
dengan poliester biodegradable lainnya, degradasi PCL secara in vivo sangat
panjang. PCL
memiliki temperatur
transisi gelas
yang rendah yaitu -60˚C, titik leleh 60˚C, dan suhu
dekomposisi
yang tinggi yaitu sekitar 350˚C (Mofokeng dan Luyt 2015). Kristalinitas PCL yang cukup tinggi dan
sifatnya yang rapuh membatasi aplikasi praktisnya (Akahori
dan Osawa, 1994). Namun, PCL
memiliki beberapa sifat yang menarik, seperti permeabilitas tinggi, toksisitas
yang rendah, biodegradabilitas, dan kapasitas untuk dicampur dengan berbagai
polimer komersial pada rentang komposisi yang luas (Brode dan Koleske,
1972). PCL umumnya digunakan
dalam pengemasan makanan, rekayasa jaringan, pembalut luka, dan pemberian obat.
PCL dapat dengan mudah dibuat dengan
polimerisasi ring-opening dari monomer ɛ-kaprolakton dengan adanya katalis turunan distannoxane
(Otera dkk, 1991). Beberapa partikel anorganik
biasanya digunakan untuk meningkatkan beberapa sifat polimer (Wang dkk, 2010).
Gunawan (2018) telah mensintesis
poli-ε-kaprolakton (PCL) dengan metode polimerisasi pembukaan cincin (Ring
Opening Polymerization) monomer ε-kaprolakton menggunakan katalis Zr(acac)2,
Zr(bzac)2, dan Zr(phph)2. Hasil yield yang diperoleh dari
masing-masing penggunaan katalis adalah 72,87% untuk katalis Zr(acac), 77,3%
untuk katalis Zr(bzac) dan 82,1% untuk katalis Zr(phph). Hasil tersebut
menunjukkan bahwa dari ketiga jenis katalis yang digunakan yang hasilnya paling
optimal adalah katalis Zr(phph) dengan yield 82,1%.
PE memiliki kekurangan sulit terdegradasi namun titik lelehnya
tinggi dan sifatnya kuat/tahan terhadap zat kimia (Billmeyer, 1994), sedangkan
PCL memiliki biokompatibilitas tinggi dan sifat mekanik yang baik namun titik
lelehnya rendah (Vaskova dkk, 2008). Berdasarkan sifat ini, diharapkan
pencampuran antara PE/PCL dapat menghasilkan poliblend yang kompatibel, kuat,
dan dapat terurai di lingkungan.
Masalah utama dalam pencampuran dua jenis polimer adalah
kompatibilitas antara dua jenis polimer yang dicampur, karena kedua jenis
polimer umumnya memiliki karateristik yang berbeda terutama sifat polaritasnya
(Amelia dan Arcana, 2006). Misalnya pada penelitian Laili (2010) yang melakukan
pencampuran antara LDPE dengan pati ubi kayu dan gliserol sebagai plastisizer
menghasilkan poliblen yang tidak kompatibel dengan sifat mekanik yang kurang
sempurna karena LDPE bersifat nonpolar dan pati ubi kayu bersifat polar, akan
tetapi dengan adanya penambahan asam akrilat (Susilawati dkk, 2011),
kompabilitas dari poliblend LDPE/pati ubi kayu menjadi meningkat. Polimer yang
sukar terbiodegradasi seperti poliolefin (PE) tidak memiliki gugus fungsi yang
bersifat polar, sedangkan polimer yang dapat terbiodegradasi dengan mudah
seperti polilakton dan biopolimer memiliki gugus fungsi yang bersifat polar
atau jenis ikatan yang dapat terhidrolisis seperti ikatan ester, amida, eter, dan
sebagainya.
Untuk itu, sebelum dibentuk poliblen, poliolefin perlu
dimodifikasi terlebih dahulu agar dalam struktur rantainya ada gugus fungsi
atau ikatan yang bersifat polar baik melalui reaksi oksidasi reduksi ataupun
substitusi gugus fungsi seperti gugus sulfonat. Penambahan aditif yang berupa
zat pengoksidasi seperti senyawa kromat dan senyawa peroksida bertujuan agar
sebagian rantai polietilen mengalami oksidasi membentuk gugus fungsi baru yang
bersifat lebih polar seperti gugus hidroksida atau gugus karbonil, sehingga
polietilen dapat berinteraksi dengan polimer lain yang mengandung gugus fungsi
yang bersifat polar membentuk campuran polimer yang homogen dan kompatibel
(Amelia dan Arcana, 2006).
C.
Rumusan
Masalah
1. Bagaimana kompabilitas poliblen LDPE/PCL yang
dihasilkan?
2. Bagaimana biodegradabilitas poliblen LDPE/PCL
yang dihasilkan?
3. Bagaimana laju migrasi PCL dalam LDPE?
4. Bagaimana kontaminasi poliblen LDPE/PCL yang
dihasilkan terhadap media air dan oli?
D.
Tujuan
Penelitian
1. Memperoleh data kompabilitas poliblen LDPE/PCL
yang dihasilkan
2. Memperoleh data biodegradabilitas poliblen
LDPE/PCL yang dihasilkan
3. Memperoleh data laji migrasi PCL dalam LDPE
4. Memperoleh data kontaminasi poliblen LDPE/PCL
yang dihasilkan terhadap media air dan oli
Medan,
28 Februari 2019
Mengetahui, Menyetujui,
Ketua Jurusan Kimia Dosen
Pembimbing Skripsi Mahasiswa
Peneliti
Dr. Ayi Darmana, M.Si Dr.
Muhammad Yusuf, M.Si Erwinsyah
Utama
NIP. 19660807 199010
1 001 NIP. 19830411 200801 1 005 NIM. 4151210006Label: Artikel