Abstrak—Komposit dapat menghasilkan material ringan dengan kekuatan tinggi yang dapat diaplikasikan pada bilah turbin angin. Epoksi adalah salah satu kelompok polimer termoset yang sering digunakan sebagai matriks pada komposit karena sifat mekanik nya yang baik. Serat karbon merupakan salah satu penguat yang paling  diminati  karena  sifat  mekanik  nya  yang  luar  biasa, menjadikannya  sebagai  penguat  ideal  dalam  material  komposit canggih.  Namun  serat  karbon  memiliki  permukaan  yang  halus dan inert yang menghasilkan adhesi pada antarmuka yang lemah dengan  epoksi.  Sizing  adalah  salah  satu  metode  perlakuan  pada permukaan  untuk  melindungi  permukaan  serat,  selain  itu  juga dapat  membantu  meningkatkan  sifat  adhesi  pada  antarmuka dengan  matriks  nya.  Pada  tinjauan  ini  telah  di  analisis  terkait potensi  dan  keefektifan  jenis  material  sizing  yaitu  poliuretan, silane coupling agent dan poliimida. Pengujian  SEM, FTIR dan XPS  dilakukan  untuk  mengetahui  morfologi  dari  serat  karbon dan komposit epoksi/serat karbon, sedangkan untuk mengetahui sifat  mekanik  komposit  epoksi/serat  karbon  dilakukan  dengan pengujian IFSS  dan ILSS. Didapatkan bahwa  poliuretan  adalah material sizing paling efektif untuk komposit epoksi/serat karbon.
Kata  Kunci—Komposit,  Serat  Karbon,  Epoksi,  Bilah  Turbin Angin.

## I. PENDAHULUAN
OMPOSIT  semakin  diminati  banyak  industri  karena material  komposit  dapat  menghasilkan  material  dengan kombinasi  sifat  yang  tidak  ada  pada  salah  satu  bahan komponen.  Komposit  dapat  menggabungkan  karakteristik terbaik  dari  masing-masing  bahan  komponen,  sehingga material  komposit  mudah  untuk  di  rekayasa  sesuai  dengan aplikasi yang diinginkan [1]. Di sektor energi angin, komposit memberikan  atribut  kekakuan  tinggi  untuk  komponen  seperti penutup  spar  bilah  turbin  untuk  mengurangi bending defleksi dari bilah dan rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi [2].
Epoksi adalah salah satu polimer dalam kelompok termoset yang memiliki peran penting dalam material komposit. Epoksi banyak  diaplikasikan  pada  sektor  automotif,  konstruksi,  dan industri  dirgantara  karena  kekuatan  nya  yang  baik,  stabilitas dimensi, pembasahan yang baik, tahan terhadap api, daya tahan terhadap bahan kimia yang baik, dan shrinkage yang rendah [3]. Serat  karbon  menjadi  serat  yang  paling  diminati  karena  sifat
mekanik nya yang luar biasa, menjadikannya sebagai penguat ideal  dalam  material  komposit  canggih  [4].  Selain  itu  serat karbon  memiliki  kemampuan  tahan  terhadap  suhu  tinggi  dan stabilitas  kimia  sehingga  serat  karbon  menjadi  penguat  yang ideal untuk komposit canggih [5].
Namun,  serat  karbon  memiliki  permukaan  yang  halus  dan inert, serat karbon sering menunjukkan daya rekat yang buruk terhadap  matriks  polimer. Untuk  meningkatkan  sifat mekanik komposit,  kekuatan  adhesi  antarmuka  harus  kuat  karena kekuatan adhesi pada antarmuka memiliki peran penting pada sifat  mekanik  komposit  [6].  Oleh  karena  itu,  modifikasi permukaan  serat  diperlukan  untuk  meningkatkan  kekuatan antarmuka  dan  sifat  kompositnya,  salah  satunya yaitu  dengan teknik sizing .  Selain  melindungi permukaan serat karbon dari kerusakan, sizing juga  dapat  membantu  meningkatkan  sifat adhesi  pada  antarmuka  dengan  matriks  nya.  Komposisi  dari sizing merupakan faktor penting dalam kinerja komposit [7]. Poliuretan termasuk material sizing yang umum digunakan. Namun,  sistem  matriks  poliuretan  termoset  merupakan perkembangan  yang  relatif  baru  [8].  Poliuretan  sering digunakan sebagai perekat karena daya rekat yang baik dan sifat luar  biasa  lainnya  yang  memungkinkan  perekat  poliuretan untuk digunakan secara luas dalam beberapa aplikasi [9]. Silane coupling  agent (SCA)  banyak  digunakan  sebagai sizing pada serat  karbon  karena  SCA  dianggap  efektif  pada  modifikasi permukaan serat karbon. SCA memiliki sejumlah besar gugus fungsi yang dapat bereaksi dengan permukaan serat karbon dan akan membentuk ikatan kovalen dengan kelompok fungsional dari matriks. Kelompok fungsional berlimpah ini dapat secara efektif meningkatkan pembasahan permukaan serat karbon dan meningkatkan  kompatibilitas  antara  serat  karbon  dan  matriks resin  [10].  Poliimida mulai digunakan  sebagai material sizing karena  keunggulannya  yaitu  tahan  terhadap  temperatur  tinggi dibandingkan  dengan  beberapa  material sizing lainnya. Penggunaan  poliimida  banyak  digunakan  pada  aplikasi temperatur tinggi [11].
Tinjauan  ini  akan  menganalisis  terkait  potensi  dan keefektifan  jenis  material sizing yang  digunakan  yaitu poliuratan, silane coupling agent (SCA) dan poliimida terhadap
Tinjauan Pengaruh Jenis Material Sizing Poliuretan, Silane Coupling Agent , dan Poliimida pada Serat Karbon terhadap Morfologi dan Sifat Mekanik Komposit Epoksi/Serat Karbon untuk Aplikasi Bilah Turbin Angin
Hardina Putri Kinanty Z, Hosta Ardhyananta, Amaliya Rasyida Departemen Teknik Material dan Metalurgi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : hostaa@mat-eng.its.ac.id
K
morfologi  serat  karbon,  morfologi  komposit  epoksi/serat karbon,  dan  sifat  mekanik  dari  komposit  epoksi/serat  karbon untuk aplikasi bilah turbin angin.

## II. METODOLOGI
Tinjauan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh material sizing poliuretan, silane coupling agent (SCA), dan poliimida terhadap  morfologi  serat  karbon  dan  komposit  epoksi/serat karbon,  dan  sifat  mekanik  dari  komposit  epoksi/serat  karbon. Selain  itu  juga  untuk  mengetahui  material sizing yang  efektif pada  komposit  epoksi/serat  karbon  untuk  aplikasi  pada  bilah turbin angin. Pengujian yang dilakukan pada tinjauan ini yaitu Scanning  Electron  Microscope untuk  mengetahui  morfologi serat  karbon  dan  komposit  epoksi/serat  karbon. Fourier Transform  Infra  Red dan X-ray  Spectroscopy  Electron untuk mengetahui  karakteristik  kimia  dari  permukaan  serat  karbon, dan Interfacial Shear Strength dan Interlaminar Shear Strength untuk  mengetahui  sifat  mekanik  dari  komposit  epoksi/serat karbon.

## A. Material
Material yang digunakan pada tinjauan ini yaitu serat karbon, matriks epoksi Diglycidyl Ether of Bisphenol A , larutan sizing poliuretan, SCA, dan poliimida.
Material yang digunakan pada sizing dengan poliuretan yaitu serat  karbon  yang  di  produksi  oleh  BlueStar  0.77dTex  24k dengan prekursor PAN. Sizing poliuretan yang digunakan yaitu Hydrosize U6-01  yang  didapatkan  dari  Michelman,  USA. Matriks epoksi yang digunakan yaitu resin epoksi Sika Biresin CR131 (50-100% bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA), 10- 20% bisphenol  F  diglycidyl  ether (DGEBF)  dan  5-10%  1,4- bis(2,3- epoxypropoxy ) butane ) dan
hardener triethyleneteramine (TETA)  CH135-4  [8].  Untuk  membuat sizing dengan hyperbranched poliuretan  menggunakan Isophoronediisocyanate (IPDI), diethanolamine (DEOA), diethylenetriamine (DETA), ethylene  bis ( chloroformate ),  dan N- Methyl -2- pyrrolidone (NMP)  yang  didapatkan  dari  Sigma- Aldrich, USA [12].
Material yang digunakan pada sizing SCA yaitu serat karbon T300 yang didapatkan dari Toray Industries, Inc, Jepang. Resin epoksi yang digunakan yaitu E-51 dan hardener H-256. Untuk SCA yang digunakan yaitu methyltrimethoxysilane (CH 3 Si(OCH 3 ) 3 ,  MS,  96%),  γ- aminopropyl  triethoxysilane (H 2 N(CH 2 ) 3 Si(OC 2 H 5 ) 3 ,  APS,  97%)  dan  γ- glycidoxypropyl trimethoxysilane (CH 2 OCHCH 2 O(CH 2 ) 3 Si(OCH 3 ) 3 , GPS, 99%), yang didapatkan dari Aldrich Chemical Co [13].
Material  yang  digunakan  pada sizing poliimida  yaitu  serat karbon  T-300  yang  didapatkan  dari  Toray  Industries  Inc., Jepang. Pyromellitic  dianhydride (PMDA),  4,4’- oxydianiline (ODA),  N,N- dimethylacetamide (DMAC), triethylamine (TEA) dan metanol yang didapatkan dari Sinopharm Chemical Reagent Co. Ltd., Cina [14].

## B. Preparasi
Metode preparasi dari sizing dengan poliuretan yaitu dengan dengan  membuat  larutan sizing dengan  melarutkan  larutan sizing poliuretan berbasis air dengan konten sizing 1,0% dengan
acetone . Setelah itu serat karbon dicelupkan ke dalam larutan sizing dan  air  dengan  perbandingan  1:10.  Selanjutnya  serat karbon dikeringkan pada temperatur sekitar 140-160°C selama 3 menit [8].
Metode  preparasi  dari sizing dengan  SCA  dimulai  dengan membuat  larutan  silan  dengan  mencampurkan  1,5  wt%  ke dalam  campuran  metanol dan  air  dengan  perbandingan  9:1. Setelah  itu  serat  karbon  dimasukkan  pada  larutan  tersebut selama  1  jam  dengan  ultrasonik.  Selanjutnya  serat  karbon dibersihkan  dengan  air  deionisasi  untuk  menghilangkan  sisa SCA. Setelah itu serat karbon dikeringkan dengan oven vakum pada temperatur 80°C semalaman [4].
Metode  preparasi  dari sizing dengan  poliimida  dimulai dengan  mencampurkan  dianhidrida  dan  diamina,  setelah  itu larutan  di  aduk  selama  2  jam  pada  temperatur  15°C  dibawah nitrogen  hingga  didapatkan  larutan polyamic  acid (PAA). Setelah itu larutan dipanaskan dengan vakum pada temperatur 80°C  untuk  mendapatkan  polimer  PAA  dalam  kondisi  solid. Menambahkan  17  ml triethylamine (TEA)  pada  2,6  L  air deionisasi untuk menyiapkan larutan aqueous TEA. Setelah itu PAA solid dimasukkan ke larutan aqueous TEA sambil diaduk selama 2 jam pada temperatur ruang hingga didapatkan sizing PAA dengan konsentrasi 1%. Memasukkan serat karbon pada larutan sizing PAA  selama  30  menit,  lalu  dipanaskan  pada temperatur 100, 200, dan 300°C masing-masing selama 1 jam di nitrogen hingga terbentuk lapisan poliimida [15].

## C. Pengujian
Scanning Electron Microscope (SEM) adalah salah satu dari mikroskop  elektron  yang  sebagian  besar  digunakan  untuk mengamati  fenomena  permukaan  material.  Sampel  diambil dalam  SEM  menggunakan  elektron  berenergi  tinggi,  dan elektron/sinar-X yang keluar dianalisis. Elektron/sinar-X yang keluar ini memberikan informasi tentang topografi, morfologi, komposisi,  orientasi  butiran,  informasi  kristalografi,  dan lainnya dari suatu bahan. Morfologi menunjukkan bentuk dan ukuran,  sementara  topografi  menunjukkan  fitur  permukaan suatu  benda  atau  bagaimana  tampilannya,  teksturnya, kehalusannya atau kekasarannya [16].
Fourier  Transform  Infra  Red (FTIR)  merupakan  alat  yang digunakan  untuk  melakukan  analisis  senyawa  organik  dan anorganik,  selain  itu  juga  menganalisis  kualitatif  yaitu  untuk mengetahui ikatan kimia (gugus fungsi) beserta polanya yang dapat ditentukan dari spektra vibrasi yang dihasilkan oleh suatu senyawa  pada  panjang  gelombang  tertentu.  FTIR  dapat memberikan  informasi  mengenai  material  yang  belum diketahui  (teridentifikasi),  mengenai  kualitas  sampel,  dan mengetahui jumlah komponen dalam suatu campuran.. Dalam proses analisis FTIR, sampel mengalami kontak dengan radiasi inframerah.  Radiasi  inframerah  mengalami  impak  pada molekul  yang  mengalami  getaran  atom,  yang  akan menghasilkan penyerapan atau transmisi energi tertentu. Setiap molekul  memiliki  penyerapan  berbeda  sesuai  dengan  pola vibrasi dan pola ikatan antar atomnya sehingga menghasilkan frekuensi yang berbeda [17].
X-ray  Photoelectron  Spectroscopy (XPS)  adalah  teknik analisis  kuantitatif  permukaan-sensitif  yang  menganalisis
energi  fotoelektron  (50-2000  eV)  yang  dipancarkan  ketika suatu permukaan dihujani dengan sinar-X dalam ruang hampa. XPS  dapat  mengukur  komposisi  unsur  permukaan  suatu material,  dan  juga  menentukan  keadaan  ikatan  unsur-unsur tersebut. Atom pada permukaan memiliki puncak karakteristik dalam  spektrum  XPS.  Energi  dan  intensitas  puncak  ini memungkinkan  identifikasi  dan  kuantifikasi  semua  elemen permukaan  yang  ada  (kecuali  hidrogen).  Setiap  elemen memiliki  energi  pengikat  karakteristik  yang  terkait  dengan tingkat elektron intinya. Energi kinetik (EK) yang diukur dari fotoelektron  yang  dikeluarkan  ditentukan  oleh  energi  yang masuk dari foton sinar-X, hν [18].
Pengujian Interfacial  Shear  Strength pada  tinjauan  ini menggunakan metode microbond  test untuk spesimen dengan sizing SCA  [13] dan single  fiber  fragmentation  test untuk spesimen dengan sizing poliuretan [8]. Pengujian IFSS adalah pengujian  kekuatan  antarmuka  antara  satu  serat  karbon  dan matriks  epoksi.  Untuk  pengujian Interlaminar  Shear Strength dilakukan  dengan  metode 3-point  short  beam  strength sesuai dengan  standar  ASTM  D2344.  Sampel  dimuat  dalam konfigurasi  3- point  bending sebagai  penyangga  sederhana menggunakan penyangga  silinder dengan diameter 3 mm dan loading nose dengan diameter 6 mm. Panjang sampel adalah 6
kali ketebalan sampel dan lebar 2 kali ketebalan sampel [10], [12].

## D. Ruang Lingkup Pembahasan
Ruang lingkup pembahasan dari tinjauan ini membahas lima aspek. Ruang lingkup pembahasan ditunjukkan pada Tabel 1.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Poliuretan
Karakteristik  kimia  serat  karbon sizing poliuretan  dapat dilihat  dengan  pengujian  FTIR.  Hasil  pengujian  FTIR didapatkan  bahwa sizing dengan  poliuretan  menunjukkan perbedaan  yang  jelas  dari  serat  karbon  tanpa  perlakuan  dan serat karbon dengan sizing yaitu  C=O dan N-H. Dua puncak ini  adalah  puncak  penyerapan  karbamat  yang  khas  yang menunjukkan bahwa sizing poliuretan terikat dan diserap secara kimiawi ke permukaan serat karbon [19]. Keberadaan beberapa puncak  tersebut  dikaitkan  dengan  uretan  (-NHCOO-)  dan merupakan  bagian  yang  paling  reaktif  dalam  poliuretan  [20] seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Sizing dengan  poliuretan  dapat  meningkatkan  presentase oksigen, nitrogen, rasio atom O/C, dan rasio N/C. Didapatkan bahwa  gugus  karbonil  dan  karboksil  tidak  mengalami perubahan yang signifikan, namun gugus hidroksil mengalami penurunan  dari  20,1%  menjadi  10,4%  [21].  Penurunan  ini mungkin  dikarenakan  karbon  yang  mengikat  nitrogen  dari poliuretan [22]. Selain itu terjadi peningkatan presentase ikatan C-N,  yang  juga  meningkatkan  konsentrasi  dari  oksigen  dan nitrogen. Selain itu, didapatkan bahwa peningkatan konsentrasi dari sizing poliuretan  dapat  meningkatkan  presentase  oksigen pada permukaan serat karbon [12], [19], [20]. Hasil pengujian XPS ditunjukkan pada Tabel 2.
Morfologi permukaan serat karbon sebelum diberi perlakuan yaitu  relatif  halus.  Kekasaran  menjadi  meningkat  pada permukaan  serat  karbon  dan  tekstur  alur  sejajar  arah longitudinal pada serat karbon akibat karbonisasi dari prekursor berbasis  PAN  menjadi  tidak  terlihat  setelah  diberi sizing poliuretan  [8],  [12],  [19]. Sizing poliuretan  yang  terdistribusi merata di berbagai arah pada permukaan serat karbon membuat
Gambar 1.  Mekanisme sizing dengan poliuretan .
Tabel 1. Ruang Lingkup Pembahasan Material Sizing SEM FTIR XPS IFSS ILSS Poliuretan V V V V V Silane coupling agent V V V V V Poliimida V V V - - Tabel 2.
Komposisi atom pada permukaan serat karbon dengan sizing poliuretan Perlakuan C O N Si Na Tanpa Perlakuan 79,14 17,65 1,14 2,07 - Sized (0,2%) 78,62 18,09 1,99 1,31 - Sized (0,4%) 77,71 18,18 3,08 1,03 - Sized (0,6%) 77,66 18,27 3,22 0,84 - Sized (0,8%) 76,65 18,07 4,11 1,17 - Sized (1,0%) 76,6 18,67 2,76 1,98 - Sized (1,2%) 76,03 18,68 4,28 1,01 - Tanpa Perlakuan 91,2 6,19 1,24 - 1,35 Sizing 76,1 20,6 2,4 - 0,9 Tanpa Perlakuan 94,6 5,4 - - - Sizing 74,3 20,6 5,4 - - Tabel 3. Morfologi serat karbon dengan sizing poliuretan Sebelum Sizing Sesudah Sizing Halus dan terdapat alur sepanjang arah longitudinal Halus dan alur tidak terlihat Halus dan terdapat alur sepanjang arah longitudinal Kasar dan alur tidak terlihat Halus dan terdapat alur sepanjang arah longitudinal
Kasar dan alur tidak terlihat
permukaan  serat  karbon  menjadi  lebih  kasar,  yang  dapat menyebabkan interlocking mekanik  antara  serat  dan  matriks [12].
Keberadaan lapisan poliuretan akan terus bertambah seiring bertambahnya konsentrasi dari sizing poliuretan yang membuat morfologi dari serat karbon menjadi semakin kasar [19]. Hasil pengujian  morfologi  serat  karbon  dari  beberapa  penelitian ditunjukkan pada Tabel 3.
Morfologi  pada  komposit  epoksi/serat  karbon  tanpa perlakuan terlihat jelas mengalami pull-out . Selain itu, terdapat banyak rongga disekitar serat. Pada serat karbon dengan sizing poliuretan,  rongga  antara  serat  dan  matriks  berkurang  dan memiliki  antarmuka  yang  mulus.yang  mengindikasikan antarmuka yang baik antara serat karbon dan matriks. Selain itu permukaan  serat  karbon  juga  terlihat  kasar  karena  matriks epoksi yang masih melekat di permukaan serat karbon [12].
Nilai  IFSS  pada  komposit  epoksi/serat  karbon  mengalami kenaikan.  Kenaikan  ini  dikarenakan  bertambahnya  gugus fungsi pada  permukaan  serat  karbon,  selain  itu  meningkatnya kekasaran  permukaan  serat  juga  dapat  meningkatkan  ikatan antarmuka  dengan  adanya interlocking mekanik.  Selain  itu didapatkan bahwa perbedaan temperatur curing tidak memiliki pengaruh yang signifikan pada nilai IFSS komposit [8]. Namun, adsorpsi sizing dapat  mengurangi  reaktivitas  serat  ke  matriks karena  gugus  fungsional  reaktif  pada  permukaan  serat  dan dalam sizing terlibat dalam proses adsorpsi dan karenanya tidak tersedia untuk reaksi dengan matriks. Adsorpsi sizing tersebut yang  menyebabkan  antarmuka  yang  lemah  antara  serat  dan matriks [21]. Hasil pengujian IFSS ditunjukkan pada Tabel 4.
Nilai ILSS dari komposit epoksi/serat karbon dengan sizing poliuretan  mengalami  kenaikan  44%  dibandingkan  komposit epoksi/serat karbon tanpa perlakuan yaitu dari 61,7 ± 1,3 MPa menjadi 88,6 ± 3,9 MPa. Kenaikan dikarenakan bertambahnya gugus  fungsi  yang  mengandung  oksigen  dan  nitrogen  pada
permukaan  serat  karbon.  Gugus  fungsi  ini  dapat  berikatan dengan  matriks  yang  akan  meningkatkan  ikatan  antarmuka antara  serat  dan  matriks.  Selain  itu  hasil  SEM  permukaan komposit  epoksi/serat  karbon  dengan  pola  patahan  hasil  dari pengujian  ILSS  juga  menunjukkan  bahwa  komposit epoksi/serat  karbon  dengan sizing poliuretan  memiliki antarmuka  yang  jauh  lebih  baik  dibandingkan  komposit epoksi/serat karbon tanpa perlakuan [12].

## B. Silane Coupling Agent
Serat karbon dengan sizing SCA dapat memunculkan gugus fungsi yang khas yaitu Si-O-Si atau Si-O-C [13]. Puncak -Si- O-C  mengkonfirmasi  reaksi  dehidrasi  dan  kondensasi  antara SCA  dan  serat  karbon  telah  terjadi.  Puncak  -Si-O-Si- menunjukkan  pembentukan  rantai  polisiloksan  oleh  reaksi kondensasi antara molekul silane. Kelompok -Si(OCH ₃ ) ₃ atau - Si(OC ₂ H ₅ ) ₃ pada  SCA  dihidrolisis  untuk  menghasilkan kelompok  -Si(OH) ₃. Kelompok  -Si(OH) ₃ dikombinasikan dengan  permukaan  serat  karbon  yang  telah  terhidroksilasi dengan  proses  dehidrasi  dan  kondensasi  untuk  membentuk ikatan  Si-O-C.  Mekanisme sizing dengan  SCA  ditunjukkan pada Gambar 2 [3], [13].
Hasil pengujian XPS didapatkan bahwa terdapat Pada serat karbon tanpa perlakuan tidak terdapat elemen Si, namun pada serat karbon dengan sizing beberapa jenis SCA terdapat elemen Si,  yang  menandakan  adanya  oligomer  siloksan  pada permukaan  serat  karbon  [4],  [13].  Persentase  oksigen,  silikon dan unsur nitrogen pada permukaan serat karbon dengan SCA meningkat secara signifikan [10]. Komposisi permukaan serat karbon ditunjukkan pada Tabel 5.
Permukaan  serat  karbon  yang  diberi sizing dengan  SCA menjadi lebih kasar dibandingkan serat karbon tanpa perlakuan. Selain itu, pada serat karbon tanpa perlakuan memiliki banyak
Tabel 4. Hasil pengujian IFSS dengan sizing poliuretan. Sebelum Sizing (MPa) Sesudah Sizing (MPa) Kenaikan (%) 23 59 156 22 59 168 28,0±6 13,5±2 -
Tabel 5. Komposisi permukaan serat karbon dengan sizing SCA Sizing C O N Si Desized 85,5 11,8 2,7 - Amino silan 64,4 24,8 3,6 7,2 Tanpa perlakuan 81,12 17,69 0,87 0,32 Amino silan 70,60 19,25 4,46 5,69 Tanpa Perlakuan 78,28 16,97 4,75 - Metil silan 75,01 19,37 1,48 4,14 Amino silan 72,65 19,26 4,51 3,58 Epoksi silan 77,89 18,27 1,84 2,00 Epoksi 78,4 20,7 - 0,9 Epoksi silan 64,7 29,1 - 6,2 Gambar  2.  Mekanisme sizing dengan silane coupling agent .
Tabel 6. Morfologi serat karbon dengan sizing SCA Sebelum Sizing Sesudah Sizing Terdapat alur sepanjang arah longitudinal Alur menjadi tidak terlihat Halus dan terdapat alur sepanjang arah longitudinal
Kasar dan alur menjadi tidak terlihat
Halus Kasar Tabel 7. Morfologi komposit epoksi/serat karbon dengan sizing SCA Sebelum Sizing Sesudah Sizing Retak pada antarmuka dan monofilamen serat rusak Permukaan serat karbon kasar Permukaan serat karbon halus Permukaan serat karbon kasar
tekstur alur sepanjang arah longitudinal serat akibat karbonisasi dari prekursor serat karbon. Namun, alur menjadi tidak terlihat setelah  diberi sizing SCA  karena  pembentukan  lapisan  tipis oligomer  siloksan  pada  permukaan  serat  karbon.  Selain  itu, tidak  ada  perbedaan  dalam  morfologi  permukaan  untuk perbedaan  jenis  SCA  pada  serat  karbon  yang  diberi sizing karena mekanisme reaksi yang sama pada serat. Pembentukan lapisan  tipis  oligomer  siloksan  pada  permukaan  serat  karbon diaktifkan oleh reaksi SCA terhidrolisis dan kelompok hidroksil pada serat karbon [4], [13], [22]. Hasil morfologi serat karbon dari beberapa penelitian ditunjukkan pada Tabel 6.
Morfologi komposit epoksi/serat karbon dengan sizing SCA didapatkan  bahwa  hasil  patahan  serat  karbon  dengan sizing SCA  memiliki  permukaan  yang  lebih  kasar.  Permukaan  yang kasar  disebabkan  matriks  epoksi  yang  masih  melekat  pada permukaan  serat  karbon,  berbeda  dengan  permukaan  serat karbon tanpa perlakuan yang memiliki permukaan yang halus [22].  Pada  komposit  epoksi/serat  karbon  tanpa  perlakuan, terdapat  retak  pada  antarmuka  antara  serat  dan  matriks sepanjang  arah  longitudinal  serat.  Selain  itu  beberapa monofilamen  serat  rusak.  Retak pada  antarmuka  antara  serat karbon  dan  matriks  sepanjang  arah  longitudinal  serat  juga mengindikasikan antarmuka yang buruk karena matriks epoksi tidak  dapat  mengikat  serat  karbon  sebagaimana  fungsi  dari matriks  pada  komposit  yang  mengindikasikan  adhesi antarmuka  antara  serat  karbon  dan  resin  epoksi  benar-benar
lemah.  Setelah sizing dengan  SCA,  ikatan  fisikokimia  yang baik  antara  serat  dan  matriks  menjadi  lebih  baik  [10].  Hasil morfologi  serat  karbon  dari  beberapa  penelitian  ditunjukkan pada Tabel 7.
Sizing dengan SCA dapat meningkatkan  nilai IFSS,  seperti yang  ditunjukkan  pada  Tabel  8.  Kenaikan  nilai  IFSS dikarenakan  SCA  pada  permukaan  serat  karbon  dapat menghasilkan  peningkatan  energi  permukaan  serat,  yang bermanfaat  untuk  infiltrasi  serat  karbon  oleh  matriks.  Gugus fungsi pada SCA juga dapat bereaksi dengan permukaan serat karbon serta matriks. Reaksi kimia ini dapat membentuk ikatan kimia berenergi tinggi dan mencegah kerusakan antarmuka dari komposit epoksi/serat karbon [10]. SCA jenis metil silane dapat meningkatkan nilai IFSS karena gugus alkil pada metil silane yang  berada  pada  permukaan  serat  karbon  meningkatkan kompatibilitas dengan resin epoksi sehingga dapat meningkatan ikatan antarmuka antara serat dan matriks. Untuk serat karbon dengan  SCA  jenis  amino  silane,  kenaikan  nilai  IFSS  karena terjadinya ikatan silang dan reaksi curing antara gugus amino dalam  amino  silane  dan  epoksi  yang  selanjutnya  dapat meningkatkan kekuatan ikatan antarmuka. Untuk serat karbon dengan  SCA  jenis  epoksi  silane,  kenaikan  nilai  IFSS dikarenakan interaksi antara kelompok epoksi pada permukaan serat karbon dan matriks epoksi [13].
Nilai ILSS dari komposit epoksi/serat karbon dengan sizing SCA  mengalami  kenaikan  34%  dibandingkan  komposit epoksi/serat  karbon  tanpa  perlakuan  yaitu  dari  50,43  MPa menjadi 67,55 MPa. Nilai ILSS komposit epoksi/serat karbon dengan sizing SCA  juga  lebih  tinggi  dibandingan  komposit epoksi/serat karbon dengan perlakuan oksidasi. Kenaikan ILSS ini  membuktikan  bahwa  peningkatan  gugus  fungsi  yang mengandung oksigen, silikon, dan nitrogen dapat meningkatkan  interaksi  kimia  antara  matriks  dan  serat  dan meningkatkan  ikatan  antarmuka  pada  komposit  epoksi/serat karbon.  Gugus  fungsi  pada  SCA  dapat  bereaksi  dengan permukaan  serat karbon  serta matriks.  Reaksi kimia ini dapat
Gambar  3.Mekanisme sizing dengan poliimida.
Tabel 10. Morfologi serat karbon dengan sizing poliimida Sebelum Sizing Sesudah Sizing Terdapat alur sepanjang arah longitudinal Alur sedikit tidak terlihat Terdapat cacat dan alur sepanjang arah longitudinal Alur menjadi tidak terlihat
Terdapat alur sepanjang arah longitudinal Alur menjadi tidak terlihat, tidak terdapat cacat Tabel 8. Hasil pengujian IFSS dengan sizing SCA.
SCA Sebelum Sizing (MPa) Sesudah Sizing (MPa) Kenaikan (%) Amino silan 40,72 58,03 42,3 Metil silan 58,15 72,09 24 Amino silan 58,15 76,99 32 Epoksi silan 58,15 79,09 36 Epoksi silan 83,8±11,1 96,0±17,8 14,5 Tabel 9.
Karakteristik kimia serat karbon dengan sizing poliimida Perlakuan Wavenumber (cm ⁻ ¹) Gugus Fungsi
Sizing PAA
1722 1660 1546 C=O Imida I
Imida II (N-H) Sizing Poliimida 1776, 723 1727 1380 C=O -CONCO, C=O simetris N-C Tanpa Perlakuan 3433 1660 1100 O-H C=O
C-O Sizing Poliimida 1499 1780 1720 1383 733 Cincin Benzena C=O asimetris C=O simetris C-N C=O
Sizing Poliimida 1778 1720 1372, 716 C=O asimetris C=O simetris C-N
membentuk  ikatan  kimia  berenergi  tinggi  dan  mencegah kerusakan antarmuka dari komposit epoksi/serat karbon. Selain itu,  meningkatnya  kekasaran  permukaan  serat  karbon  juga dapat  meningkatkan  ikatan  antarmuka  dari  komposit epoksi/serat karbon karena adanya interlocking mekanik antara serat dan matriks [10].
C. Poliimida
Pada sizing dengan  poliimida,  ketika  serat  karbon  dengan lapisan  PAA  dipanaskan,  asam  PAA  berubah  menjadi poliimida. Spektrum FTIR dari serat karbon berlapis poliimida terdapat yaitu terdapat puncak khas asimetris dan simetris C=O dan C-N, sedangkan puncak N-H menghilang [11], [14], [15]. Mekanisme sizing dengan poliimida ditunjukkan pada Gambar 3. Hasil pengujian  FTIR  dengan sizing poliimida  ditunjukkan pada Tabel 9.
Pada  hasil  XPS,  terdapat  puncak  N1s  yang  muncul  setelah serat karbon diberi sizing poliimida [14] dan didapatkan rasio O/C dari serat karbon dengan sizing poliimida adalah 0,15 [11]. Morfologi  dari  serat  karbon  tanpa  perlakuan  terdapat beberapa retakan dan cacat. Sizing dengan poliimida membuat permukaan serat karbon dilapisi dengan lapisan poliimida yang kontinu  dan  seragam  tetapi  tidak  terlalu  halus  Dibandingkan dengan  serat  karbon  tanpa  perlakuan,  tekstur  alur  sepanjang arah  longitudinal  ini  sebagian  besar  telah  hilang  dan  menjadi buram dan kasar [22]. Setelah diberi sizing dengan poliimida, kedalaman tekstur alur tersebut menjadi sangat dangkal. Tidak ada  cacat  permukaan  yang  signifikan  pada  permukaan  serat karbon  yang  dilapisi  poliimida  dan  lapisan  poliimida  terlihat kontinu dan seragam pada permukaan serat karbon [11], [15]. Hasil  morfologi  serat  karbon  dari  beberapa  penelitian ditunjukkan pada Tabel 10.

## D. Komparasi dan Aplikasi
Karakteristik  kimia  dari  pengaruh sizing pada  serat  karbon dilakukan  dengan melakukan  pengujian FTIR  dan  XPS.  Pada beberapa penelitian terkait pengaruh sizing pada serat karbon, didapatkan beberapa material sizing dapat meningkatkan gugus fungsi pada permukaan serat karbon. Pada serat karbon tanpa perlakuan  hanya  terdapat  beberapa  puncak  yang  lemah.  Pada beberapa penelitian juga didapatkan bahwa puncak pada serat karbon  tanpa  perlakuan  tidak  terlihat  dengan  jelas.  Namun, setelah  di  beri sizing terdapat  beberapa  puncak yang  muncul pada spektra FTIR.  Pada sizing dengan silane coupling agent (SCA)  terdapat  puncak Si-O-Si  yang  mengindikasikan
keberadaan lapisan polisiloksan pada permukaan serat karbon, selain itu juga puncak Si-O-C yang mengindikasikan terjadinya rekasi  kondensasi  antara  SCA  dan  serat  karbon  pada  perm ukaan  serat.  Pada sizing dengan  poliuretan  terdapat  puncak karbamat  pada  permukaan  serat  karbon.  Pada sizing dengan poliimida  ditandai  dengan  terdapatnya  puncak  asimetris  dan simetris C=O, terdapat C-N, dan hilangnya puncak N-H pada permukaan serat karbon yang mengindikasikan polyamic acid (PAA) telah berubah menjadi poliimida. Hasil pengujian XPS ditunjukkan pada Tabel 11.
Morfologi serat karbon dengan sizing yang didapatkan dari beberapa material sizing menunjukkan perbedaan dibandingkan serat karbon tanpa perlakuan. Serat karbon dengan sizing dapat menutupi tekstur alur  sepanjang serat karbon  tanpa perlakuan yang  berasal  dari  prekursor  PAN  yang  digunakan  dalam pembuatan  serat  karbon.  Material sizing SCA  dan  poliuretan dapat  meningkatkan  kekasaran  permukaan  dari  serat  karbon. Pada sizing serat karbon dengan poliimida tidak meningkatkan kekasaran permukaan, namun dapat menutupi tekstur alur dari serat karbon tanpa perlakuan. Peningkatan kekasaran pada serat karbon  dapat  meningkatkan interlocking mekanik,  karena matriks  dapat  mengalir  di  atas  serat  karbon,  mengisi  rongga , kerutan,  dan  pori-pori  pada  permukaan  serat  karbon  dan mengikat ke permukaan tersebut [23].
Untuk pengaruh sizing pada serat karbon terhadap morfologi komposit epoksi/serat karbon didapatkan bahwa material sizing SCA dan poliuretan dapat meningkatkan antarmuka antara serat karbon  dan  matriks  epoksi.  Antarmuka  dari  komposit epoksi/serat  karbon  dengan sizing terlihat  mulus.  Selain  itu, komposit epoksi/serat karbon dengan sizing juga menunjukkan berkurangnya jarak pada antarmuka dibandingkan dengan serat karbon  tanpa  perlakuan.  Pada  komposit  epoksi/serat  karbon tanpa  perlakuan  terdapat  jarak  yang  jelas, pull-out dan debonding antara serat karbon dan matriks epoksi. Debonding berasal  dari  sifat  antarmuka  yang  lebih  lemah. Debonding adalah mekanisme enegi disipasi moderat yang menahan kerja fraktur  di  bagian  depan  retak  dengan  mengonsumsi  sebagian energi  yang  diterapkan  secara  eksternal.  Pada  hasil  patahan serat  karbon  yang  diberi sizing didapatkan  permukaan  serat
Tabel 11. Rasio komposisi O/C, N/C, Si/C serat karbon dengan sizing SCA,
poliuretan, dan poliimida. Material Sizing O/C N/C Si/C
SB SS SB SS SB SS SCA 0,138 0,385 0,031 0,056 - 0,112 0,218 0,272 0,010 0,063 0,004 0,081 0,216 0,258 0,265 0,234 0,061 0,019 0,062 0,024 - 0,055 0,049 0,026 0,264 0,449 - - 0,011 0,096 Poliuretan 0,067 0,271 0,013 0,031 - - 0,057 0,277 - 0,068 - - Poliimida - 0,15 - - - - Tabel 12.
Nilai IFSS dari masing-masing material sizing Material
Sizing
IFSS Kenaikan (%)
SB (MPa) SS (MPa)
SCA
40,72 58,03 42,5
58,15 72,09 76,99 79,09 24 32 36 83,8±11,1 96,0±17,8 14,5 Poliuretan 23 dan 22 59 dan 59 156 dan 168 28,0±6 13,5±2 - Tabel 13. Nilai ILSS dari masing-masing material sizing Material Sizing
ILSS Kenaikan (%) SB (MPa) SS (MPa) SCA 50,43 67,55 34 Poliuretan 61,7±1,3 88,6±3,9 44
karbon yang kasar karena matriks epoksi yang masih melekat pada  serat  karbon  yang  mengindikasikan  bahwa  antarmuka antara serat dan matrik yang baik karena matriks epoksi dapat mengikat serat karbon [24].
Dari hasil penelitian terkait sizing pada serat karbon terhadap komposit  epoksi/serat  karbon  dengan SCA  dan  poliuretan, didapatkan bahwa pemberian sizing dapat meningkatkan nilai IFSS  dari  komposit  epoksi/serat  karbon.  Kenaikan  nilai  IFSS dengan sizing didapatkan karena lapisan sizing pada permukaan serat  karbon  meningkatkan  gaya  geser  pada  antarmuka  dan meningkatkan transfer beban antara permukaan matriks epoksi dan serat karbon [25]. Kekuatan antarmuka menentukan tingkat debonding dan  panjang  serat pull-out .  Kekuatan  antarmuka yang  lebih  rendah  memberikan  panjang debond yang  lebih besar dan kemungkinan lebih tinggi untuk kegagalan serat [24] . Selain itu peningkatan kekasaran permukaan dan kompatibilitas kimia  yang  lebih  baik  dengan  matriks  juga  menjadi  alasan peningkatan  nilai  IFSS  dari  masing-masing  material sizing. Tabel komparasi nilai IFSS dari masing-masing material sizing ditunjukkan pada Tabel 12.
Nilai  ILSS  dari  masing-masing  serat  karbon  dengan sizing mengalami  kenaikan  dibandingkan  serat  karbon  tanpa perlakuan.  Peningkatan  ini  membuktikan  ikatan  antarmuka antara  matriks  dan  serat  yang  lebih  baik  dibandingkan  tanpa sizing ,  dimana  transfer  tegangan  menjadi  lebih  efisien  [25], [26].  Peningkatan  ini  juga  dikarenakan  serat  karbon  sesuai dengan perannya yaitu sebagai penguat. Kegagalan interlaminar biasanya karena matriks yang sifatnya lebih lemah mengatur  kekuatan  struktural  komposit  [27].  Meningkatnya kandungan gugus fungsional yang mengandung oksigen dapat meningkatkan  aktivitas  kimia  antara  serat  karbon  dan  resin epoksi,  yang  juga  menghasilkan  peningkatan  adhesi  serat karbon  dan  epoksi  dan  akhirnya  dapat  meningkatkan  sifat mekanik dari komposit  [28].  Tabel komparasi  nilai ILSS dari masing-masing material sizing ditunjukkan pada Tabel 13.
Sensitivitas  sifat  komposit  terhadap  adhesi  serat-matriks akan diatur oleh bagaimana matriks dan serat dihubungkan dan bagaimana beban yang diterapkan ditransfer dan didistribusikan  dalam  komposit.  Kekuatan  tarik  dapat meningkat dengan meningkatnya kekuatan IFSS hanya selama kegagalan  terutama  pada  antarmuka.  Namun,  jika  kekuatan antarmuka  terlalu  lemah,  komposit  gagal  sebelum  waktunya karena  pelemahan  kumulatif  material.  Ketika  kekuatan  ikatan antarmuka berlebihan, mode kegagalan berubah menjadi seperti material  getas.  Selain  kekuatan  tarik,  kekuatan  flexural  juga mengalami    peningkatan  ketika  antarmuka antara  serat  dan matrik  menjadi  lebih  baik.  Peningkatan  ini  terlihat  pada kekakuan  dan  kekuatan  flexural  ketika  IFSS  meningkat  dari tingkat  sedang  ke  tingkat  tertinggi.  Peningkatan  kekakuan  ini disebabkan  oleh  adanya  interfase  modulus  tinggi  dan  bahwa kekuatan  dikaitkan  dengan  kemampuan  antarmuka  yang  kuat untuk menekan kegagalan interlaminar [28]. Pada aplikasi bilah turbin  angin  dibutuhkan  nilai  ILSS  sebesar  47  MPa  untuk mencegah  terjadinya  kegagalan  delaminasi  pada  struktur komposit [2]. Penggunaan sizing dengan SCA dapat memenuhi nilai ILSS tersebut yaitu dengan nilai 67,55 MPa. Untuk sizing poliuretan didapatkan nilai ILSS sebesar 88,6±3,9 MPa.

## IV. KESIMPULAN
Pada  tinjauan  ini  telah  dilakukan  analisis  pengaruh  jenis material sizing pada serat karbon terhadap morfologi dan sifat mekanik  komposit  epoksi/serat  karbon.  Pada  morfologi  serat karbon  didapatkan  bahwa  pemberian sizing dengan  SCA  dan poliuretan dapat meningkatkan kekasaran pada serat karbon dan melapisi  tekstur  alur  yang  terdapat  pada  permukaan  serat karbon.  Sedangkan  dengan sizing poliimida  dapat  melapisi tekstur alur yang terdapat pada permukaan serat karbon. Untuk morfologi  komposit  epoksi/serat  karbon  didapatkan  bahwa pemberian sizing dengan SCA dan poliuretan dapat mengurangi jarak antara  serat  karbon  dan  matriks  epoksi,  patahan  serat karbon  masih  berikatan  dengan  matriks  epoksi.  Untuk sizing dengan  poliimida  belum  ada  publikasi  terkait  pengaruh sizing poliimida terhadap komposit epoksi/serat karbon. Untuk sifat  mekanik  dengan  pemberian sizing SCA  dapat meningkatkan nilai IFSS sebesar 14,5-42,5% dan ILSS sebesar 34%,  sedangkan sizing poliuretan  dapat  meningkatkan  nilai IFSS  sebesar  156-168%  dan  ILSS  meningkat  sebesar  44%. Jenis  material sizing yang  paling  efektif  untuk  komposit epoksi/serat  karbon  adalah  poliuretan,  dengan  meningkatkan nilai IFSS sebesar 156-168% dan nilai ILSS sebesar 44%. Hasil ILSS  dari  masing-masing  material sizing dapat  memenuhi standar  nilai  ILSS  yang  dibutuhkan  dari  aplikasi  bilah  turbin angin  yaitu  67,55  MPa  untuk sizing SCA  dan  88,6±3,9  MPa untuk sizing poliuretan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Y.  Ren,  L.  Qiu,  S.  Yuan,  and  F.  Fang,  “Gaussian  mixture  model  and delay-and-sum  based  4D  imaging  of  damage  in  aircraft  composite structures  under  time-varying  conditions,” Mech.  Syst.  Signal  Process. , vol. 135, p. 106390, 2020.
[2]  N. Hiremath, S. Young, H. Ghossein, D. Penumadu, U. Vaidya, and M. Theodore,  “Low  cost  textile-grade  carbon-fiber  epoxy  composites  for automotive  and  wind  energy  applications,” Compos.  Part  B  Eng. ,  p. 108156, 2020.
[3]  Z. Wu, Q. Zhuo, T. Sun, and Z. Wang, “Mechanical properties of epoxy resins reinforced with synthetic boehmite (AlOOH) nanosheets,” J. Appl. Polym. Sci. , vol. 132, no. 5, 2015.
[4]  S.  Jiang,  Q.  Li,  Y.  Zhao,  J.  Wang,  and  M.  Kang,  “Effect  of  surface silanization  of  carbon  fiber  on  mechanical  properties  of  carbon  fiber reinforced  polyurethane  composites,” Compos.  Sci.  Technol. ,  vol.  110, pp. 87–94, 2015.
[5]  R. Ma, W. Li, M. Huang, X. Liu, and M. Feng, “Enhancing strength and toughness of carbon fibers reinforced rigid polyurethane composites with low fiber content,” Polym. Test. , vol. 71, pp. 156–162, 2018.
[6]  J. Jang and H. Yang, “The effect of surface treatment on the performance improvement  of  carbon  fiber/polybenzoxazine  composites,” J.  Mater. Sci. , vol. 35, no. 9, pp. 2297–2303, 2000.
[7]  J.  Zhang,  “Different  surface  treatments  of  carbon  fibers  and  their influence on the interfacial properties of carbon fiber/epoxy composites,” 2012.
[8]  F.  Gnädinger,  P.  Middendorf,  and  B.  Fox,  “Interfacial  shear  strength studies of experimental carbon fibres, novel thermosetting polyurethane and epoxy matrices and bespoke sizing agents,” Compos. Sci. Technol. , vol.
133, pp. 104–110, Sep. 2016, doi: 10.1016/j.compscitech.2016.07.029.
[9]  H. Somarathna, S. N. Raman, D. Mohotti, A. A. Mutalib, and K. H. Badri, “The  use  of  polyurethane  for  structural  and  infrastructural  engineering applications: A state-of-the-art review,” Constr. Build. Mater. , vol. 190, pp. 995–1014, 2018.
[10]  Z. Wen et al. , “A two-step carbon fiber surface treatment and its effect on the  interfacial  properties  of  CF/EP  composites:  The  electrochemical oxidation followed by grafting of silane coupling agent,” Appl. Surf. Sci. ,
vol. 486, pp. 546–554, 2019.
[11]  E. A. M. Hassan, D. Ge, S. Zhu, L. Yang, J. Zhou, and M. Yu, “Enhancing CF/PEEK  composites  by  CF  decoration  with  polyimide  and  loosely- packed  CNT  arrays,” Compos.  Part  A  Appl.  Sci.  Manuf. ,  vol.  127,  p. 105613, 2019.
[12]  M.  Andideh  and  M.  Esfandeh,  “Effect  of  surface  modification  of electrochemically oxidized carbon fibers by grafting hydroxyl and amine functionalized  hyperbranched  polyurethanes  on  interlaminar  shear strength  of  epoxy  composites,” Carbon  N.  Y. ,  vol.  123,  pp.  233–242, 2017.
[13]  N.  Zheng,  J.  He,  D.  Zhao,  Y.  Huang,  J.  Gao,  and  Y.-W.  Mai, “Improvement of atomic oxygen erosion resistance of carbon fiber and carbon  fiber/epoxy  composite  interface  with  a  silane  coupling  agent,”
Mater. Des. , vol. 109, pp. 171–178, 2016.
[14]  S. He et al. , “Polyimide nano-coating on carbon fibers by electrophoretic deposition,” Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. , vol. 381, no. 1–3, pp. 118–122, 2011.
[15]  H. Yuan, C. Lu, S. Zhang, and G. Wu, “Preparation and characterization of  a  polyimide  coating  on  the  surface  of  carbon  fibers,” New  Carbon Mater. , vol. 30, no. 2, pp. 115–121, 2015.
[16]  G. Hübschen, I. Altpeter, R. Tschuncky, and H.-G. Herrmann, Materials characterization  using  nondestructive  evaluation  (NDE)  methods . Woodhead Publishing, 2016.
[17]  A.  Kumari,  J.  Kaur,  and  S.  Bhattacharyya,  “Application  of  fourier transform-infrared spectroscopy as a tool for early cancer detection.,” Am. J. Biomed. Sci. , vol. 10, no. 3, 2018.
[18]  M.  Inagaki and F. Kang, Materials science and engineering of carbon: characterization . Butterworth-Heinemann, 2016.
[19]  T. Zhang, Y. Zhao, H. Li, and B. Zhang, “Effect of polyurethane sizing on  carbon  fibers  surface  and  interfacial  adhesion  of  fiber/polyamide  6
composites,” J. Appl. Polym. Sci. , vol. 135, no. 16, p. 46111, 2018. [20]  A. Reghunadhan  and  S.  Thomas,  “@article{dilsiz2000effect, title={Effect of acid--base properties of unsized and sized carbon fibers on fiber/epoxy matrix adhesion}, author={Dilsiz, Nursel and Wightman, JP}, journal={Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects}, vol,” in Polyurethane Polymers , Elsevier, 2017, pp. 1–16. [21]  N. Dilsiz and J. P. Wightman, “Effect of acid--base properties of unsized and  sized  carbon  fibers  on  fiber/epoxy  matrix  adhesion,” Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. , vol. 164, no. 2–3, pp. 325–336, 2000.
[22]  B.  Yu,  Z.  Jiang,  X.-Z.  Tang,  C.  Y.  Yue,  and  J.  Yang,  “Enhanced interphase between epoxy matrix and carbon fiber with carbon nanotube- modified silane coating,” Compos.  Sci.  Technol. ,  vol.  99,  pp.  131–140, 2014.
[23]  J. von Fraunhofer, “Adhesion and Cohesion.,” Int. J. Dent. , 2012.
[24]  K.  G.  Dassios,  “A  review  of  the  pull-out  mechanism  in  the  fracture  of brittle-matrix fibre-reinforced composites,” Adv. Compos. Lett. , vol. 16, no. 1, p. 096369350701600102, 2007.
[25]  W.  Han,  H.-P.  Zhang,  J.  Tavakoli,  J.  Campbell,  and  Y.  Tang, “Polydopamine  as  sizing  on  carbon  fiber  surfaces  for  enhancement  of epoxy  laminated  composites,” Compos.  Part  A  Appl.  Sci.  Manuf. ,  vol. 107, pp. 626–632, 2018.
[26]  S. Chen, Y. Cao, and J. Feng, “Polydopamine as an efficient and robust platform  to  functionalize  carbon  fiber  for  high-performance  polymer composites,” ACS  Appl.  Mater.  Interfaces ,  vol.  6,  no.  1,  pp.  349–356, 2014.
[27]  R. Talreja and C. V. Singh, Damage and failure of composite materials .
Cambridge University Press, 2012.
[28]  L. T. Drzal and M. Madhukar, “Fibre-matrix adhesion and its relationship to  composite  mechanical  properties,” J.  Mater.  Sci. ,  vol.  28,  no.  3,  pp. 569–610, 1993.