## Analisa Sifat Mekanik Resin Dengan Variasi Komposisi Hardener
Rachmad Sughiandi 1) , Sudarsono 2) , Nanang Endriatno 3)
1 Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Unuversitas Halu Oleo
2,3 Staf Pengajar Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Unuversitas Halu Oleo Jl. H.E.A Mokodompit Kampus Baru Tridharma Anduonohu, Kendari
Email Penulis: lapulucoc@gmail.com Article Info Abstrak Available online December 27, 2019 Tujuan  dalam  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  komposisi  campuran  yang ideal dalam proses pembuatan polyester pada polimer termoset, dimana komposisi campuran  ini  akan  memiliki  kekuatan  tarik  dan  kekuatan bending yang  tinggi. Polimer termoset ini dibuat dengan mencampurkan resin polyester dengan dengan hardener, bervariasi  antara  1  %,  2  %,  4  %,  dan  7  %.  Resin polyester yang  telah dicampur dengan hardener dituang ke dalam cetakan. Setelah mengering, polimer ini dimasukkan dalam cetakan untuk ditekan dan melakukan proses curing. Setelah mengering,  dibuat  spesimen  uji  tarik  dan  uji bending. Pengujian  tarik  dilakukan dengan  menggunakan  standar  ASTM  D  638-02  tipe  4,  dan  pengujian bending dilakukan dangan standar ASTM D709-02 tipe 4. Dari hasil pengujian kekuatan tarik dan  kekuatan bending diperoleh  kekuatan  maksimum  yang  terdapat  pada komposisi campuran 93:7 % dengan nilai masing-masing sebesar 30,69 N/mm 2 dan 70,634 N/mm 2 .
Kata kunci : Resin, hardener, kekuatan tarik, bending, polimer

## Abstract
The  purpose  of  this  research  is  to  find  out  the  ideal  mixture  composition  in  the process of making polyester in thermoset polymers, where the composition of this mixture  will  have  high  tensile  strength  and  bending  strength.  This  thermoset polymer is made by mixing polyester resin with hardener, varying between 1 %, 2 %, 4 % and 7 %. Polyester resins that have been mixed with hardener are poured into the mold. After drying, the polymer is input into the mold to be pressed and curing. After drying, a tensile test specimen and bending test are made. Tensile testing is carried out using the ASTM D 638-02 type 4 standard, and bending testing is carried out  with  ASTM  D709-02  type  4  standard.  From  the  results  of  testing  the  tensile strength  and  bending  strength  obtained  the  maximum  strength  found  in  the mixture  composition  of  93:7  %  with  a  value  of  30.69  N/mm 2 and  70.634  N/mm 2 respectively.
Keywords: Resin, hardener,  tensile strength, bending, polymer
ENTHALPY: Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin
Journal homepage: http://ojs.uho.ac.id/index.php/ENTHALPY

## 1. Pendahuluan
Polyester merupakan  bahan  yang  sangat bermanfaat dalam dunia teknik, khususnya dalam industri  konstruksi.  Dalam  konstruksi  berbagai jenis  kendaraan  bermotor  sering  menggunakan polyester sebagai  bahan  bakunya.  Sifat  fisik  dan kimia dari polyester sangat berkaitan erat dengan identifikasi penanganan dan pencampuran aplikasi dari polyester itu sendiri [1].
Polyester merupakan  jenis  resin thermoset . Polyester memiliki  sifat  encer  dan  fluiditasnya baik  sehingga  dapat  diaplikasikan  mulai  dari proses hand  lay  up yang  sederhana  sampai dengan  proses  yang  kompleks.  Banyaknya penggunaan resin ini didasarkan pada pertimbangan  harga  yang  murah, curing yang cepat, warna yang jernih, dan mudah penanganannya.  Katalis  yang  sering  digunakan sebagai  media  untuk  mempercepat  pengerasan cairan resin ( curing ) adalah Hardener Methyl Ethyl Ketone Peroxide [2]. Bahan hardener merupakan  bahan  yang memungkinkan  terjadinya  proses curing . Hardener ini  terdiri  dari  dua  bahan,  yaitu katalisator  dan accelerator .  Katalisator  dan accelerator akan  menimbulkan  panas,  dimana pengaruh panas ini diperlukan untuk mempercepat  proses  pengeringan  sehingga bahan  menjadi  kuat.  Namun  apabila  panasnya terlalu  tinggi,  maka  akan  merusak  ikatan-ikatan antar molekul dan juga akan merusak seratnya [3]
Mana kala perbandingan komposisi campuran  antara polyester dengan hardener terlalu rendah maka polimer yang dihasilkan akan memiliki  sifat  elastis,  dan  proses curing atau pengerasan  dapat  berlangsung  lama.  Sementara bila  perbandingan  komposisi  campuran  antara polyester dengan hardener terlalu  besar  maka proses curing akan  berlangsung  dengan  cepat namun  menghasilkan  sifat  getas  pada  polimer tersebut.  Untuk  memperoleh  sifat  mekanik polimer seperti yang diinginkan maka dibutuhkan komposisi campuran yang sesuai antara polyester dengan hardener [3] .
Tujuan  dalam  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui  komposisi  campuran  yang  ideal dalam  proses  pembuatan polyester ,  dimana komposisi  campuran  ini  memiliki  kekuatan  tarik dan kekuatan bending yang tinggi.
2. Tinjauan Pustaka

## 2.1. Polimer
Polimer  merupakan  molekul  besar  yang terbentuk  dari  unit-unit  berulang  sederhana. Nama  ini  diturunkan  dari  bahasa  Yunani  yakni poly ,  yang  berarti  banyak  dan mer ,  yang  berarti bagian.  Industri  polimer  (polimer  sintesis)  baru dikembangkan  beberapa  puluh  tahun  terakhir  ini [1].

## 2.2. Resin Poliester
Polyester merupakan  bahan termoseting yang banyak beredar di pasaran karena harganya yang relatif murah dan dapat diaplikasikan untuk berbagai  macam  penggunaan.  Istilah polyester berawal  dari  reaksi  antara  asam  organik  dengan alkohol  yang  membentuk  suatu  ester.  Gambar  1 menunjukan sebuah pembentukan polyester dengan  menggunakan  dwi-fungsi  asam  dan  dwi- fungsi alkohol (glikol).
Gambar 1. Reaksi pembentukan ester [1]
Polyester tidak  jenuh  dibagi  ke  dalam  jenis yang tergantung pada struktur dasar blok. Kelas tersebut adalah ortoftalat, isophthalik, terephthalat,  bisphenol-fumarat dan klorendik disiklopentadien .  Sifat  fisik  dan  kimia  dari polyester sangat    berkaitan  dengan  identifikasi penanganan  dan  pencampuran  aplikasi  dari polyester ini sendiri [1], [4].

## 2.3. Pengujian Kekuatan Tarik
Pengujian  tarik  dilakukan  dengan  mesin  uji tarik  atau  dengan Universal  Testing  Standar (standar ASTM D 638-02).
Gambar 2. Dimensi dan ukuran spesimen uji tarik
Hubungan  antara  tegangan  dan  regangan  pada beban  tarik  ditentukan  dengan  rumus  sebagai berikut [5].
F = σ. A atau σ = F A (1)
Dimana :
F  = Beban (N) A  = Luas penampang (mm 2 ) σ = Tegangan (N/mm 2 )

## 2.1. Pengujian Kekutan Bending
Untuk  menghitung  kekuatan bending dapat menggunakan persamaan berikut [1].
σ = 3FL 2. b. d 2 (2)
Dimana:
L  : Panjang spesimen (mm) b  : Lebar (mm)
d  : Tebal (mm
Gambar 3. Dimensi dan ukuran spesimen uji bending [1]
Untuk  menentukan  modulus  elastisitas bending dapat  digunakan  rumus  sebagai  berikut (Standar ASTM D709-02).
E b = FL 3 4. b. d 3 . δ (3)
Dimana:
E  = Modulus bending (N/mm 2 ) δ = Defleksi (mm)

## 3. Metode Penelitian
Langkah  pertama  yang  dilakukan  dalam penelitian ini adalah menyediakan resin polyester dan hardener . Setelah kedua bahan tersebut telah siap,  selanjutnya  menyediakan  cetakan  untuk membuat  polimer  serta  timbangan  untuk mengukur parbandingan capuran.
Langkah  kedua  adalah  mengoleskan mirror glaze pada  cetakan,  dan  selanjutnya  mengukur perbandingan  antara polyester dengan hardener menggunakan  timbangan  digital.  Konsentrasi hardener yang  digunakan  pada  campuran  resin
polyester adalah sebesar 1 %, 2 %, 4 %, dan 7 %. Langkah  selanjutnya  adalah  melakukan pencampuran  antara hardener dan  resin polyester dengan  perbandingan  yang  telah ditentukan  untuk  kemudian  dimasukkan  ke dalam cetakan. Setelah mengering, polimer yang ada  dalam  cetakan  dikeluarkan.  Selanjutnya dilakukan  proses  pembuatan  spesimen  uji  tarik dan  spesimen  uji bending untuk  kemudian dilakukan proses pengujian.

## 4. Hasil dan Pembahasan
4.1. Kekuatan  Tarik  Pada  Resin Polyester – Hardener  MEKPO Berdasarkan  Komposisi Campuran
Gambar  4,  menunjukan  tegangan  tarik polimer termoset resin polyester – hardener mekpo berdasarkan komposisi campuran.
Gambar 4. Tegangan tarik dan komposisi campuran
Gambar  4,  terlihat  bahwa  pada  komposisi campuran  dengan  komposisi  resin  sebesar  99  % dan hardener  mekpo sebesar  1  %  memiliki tegangan  tarik  maksimum  sebesar  16,37  N/mm 2 , dan  pada  campuran  dengan  komposisi  resin sebesar  98  %  dan hardener  mekpo sebesar  2  % memiliki tegangan tarik maksimum sebesar 19,70 N/mm 2 .
Sementara pada campuran dengan komposisi resin sebesar 96 % dan hardener mekpo sebesar 4 %  tegangan  tariknya  meningkat  28,95  N/mm 2 . Pada  komposisi  campuran  dengan  kadar  resin sebesar 93 % dan kadar hardener mekpo sebesar 7 %,  Juga  semakin  meningkat  dengan  kadar  30,69 N/mm 2 .
Berdasarkan hasil ini dapat dikatakan bahwa semakin  tinggi  persentasi hardener pada campuran  resin.  Fenomena  ini  terjadi  karena dipengaruhi oleh beberapa faktor yang
diantaranya  adalah  proses  pencampuran  yang cukup baik dan sesuai metode pencampuran, dan juga dikarenakan proses curing yang berlangsung baik  sehingga  menghasilkan  kesempurnaan proses kimia yang terjadi.
Pada  proses  pencampuran  resin  dengan menggunakan  metode  tekan  cetakan  akan mengurangi  terjadinya  void  atau  terjebaknya gelembung udara dalam cairan polimer pada saat curing ,  dan  pada  saat  polimer  kering,  campuran tidak  akan  memiliki  rongga  didalamnya,  dan  juga akan  membuat  kekuatan  tarik  dan  kekuatan bending material tersebut lebih baik dan kokoh.
4.2. Kekuatan  Bending  Pada  Resin Polyester – Hardener  MEKPO Berdasarkan  Komposisi Campuran
Gambar  5  menunjukan  hubungan  antara komposisi campuran resin polyester dan hardener mekpo dengan tegangan bending.
Gambar 5. Tegangan bending dan komposisi campuran
Nilai  rata-rata  tegangan bending terendah terdapat  pada  komposisi  dengan  perbandingan campuran  antara  resin polyester dan hardener mekpo yaitu 99:1 %  dengan kisaran angka hingga 35,362  N/mm 2 .  Sementara  pada  komposisi dengan  perbandingan  campuran  antara  resin polyester dan hardener mekpo dengan perbandingan  98:2  %,  nilai  tegangan bending meningkat,  dengan  nilai  rata-  rata  tegangan bending sebesar 63,403 N/mm 2 .
Pada  perbandingan  campuran  96:4  %  antara resin Yukalak dan hardener  MEKPO, nilai tegangannya terus mengalami peningkatan 68,121 N/mm 2 . Nilai rata-rata tegangan bending semakin meningkat  pada  komposisi  campuran  dengan perbandingan  93:7  %  dengan  nilai  rata-rata tegangan bending sebesar 70,634 N/mm 2 .
Dari hasil perbandingan komposisi campuran  terhadap  kuat  tarik  dan bending di atas,  maka  dapat  ditentukan  selisih  nilai  antara kekuatan  tarik  dan  kekuatan bending dengan metode nilai dari kekuatan bending dikurangkan dengan  nilai  kekuatan  tarik.  Dari  hasil penggunaan  metode  ini,  pada  komposisi campuran  dengan  perbandingan  99%  :  1% menunjukan  selisih  nilai  antara  kekuatan  tarik dan  kekuatan bending ,  dengan  cara  nilai  dari kekuatan bending dikurangkan  dengan  nilai kekuatan  tarik.  Dengan  cara  tersebut,  pada komposisi campuran dengan perbandingan 99% : 1%  menunjukkan  selisih  sebesar  18,99  N/mm 2 , Sementara  pada  komposisi  campuran  dengan perbandingan 98% : 2% diperoleh selisih sebesar 43,40  N/mm 2 ,  Sementara  pada  komposisi campuran  dengan  perbandingan  96%  :  4% menunjukkan selisih nilai sebesar 39,171 N/mm 2 , dan pada komposisi campuran dengan perbandingan  93%  :  7%  memiliki  selisih  nilai sebesar 39,944 N/mm 2 .

## 5. Kesimpulan
Berdasarkan  data  hasil  penelitian,  maka dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa  komposisi campuran  yang  memiliki  tegangan  Tarik  dan tegangan bending paling  tinggi  terdapat  pada perbandingan  campuran  93:7  %  dengan  nilai Tarik  sebesar  30,69  N/mm 2. dan  tegangan bending sebesar  70,634  N/mm 2 .  Tegangan  tarik dan  tegangan bending paling  rendah  terdapat pada komposisi campuran dengan perbandingan 99:1 % dengan nilai tegangan tarik sebesar 16,37 N/mm 2 ,  dan  nilai  tegangan bending sebesar 35,362 N/mm 2 .

## 6. Saran
Saran  dalam  penelitian  ini  adalah  perlu dilakukan  pengujian  komposisi  kimia  untuk mengetahui  pengaruh  perubahan  reaksi  kimia yang terjadi. Dan juga perlu dilakukan penelitian lebih  lanjut  tentang  perbandingan  komposisi campuran  antara  resin yukalak dan hardener mekpo pada  perbandingan  campuran  di  atas 93:7 %.

## Daftar Pustaka
[1] L. Maliku, Y. Gunawan and Aminur, "Pengaruh Campuran  Hardener  dengan  Resin  Polyester

## Terhadap Kekuatan Tarik dan Bending Polimer
Termoset," DINAMIKA  Jurnal  Ilmiah  Teknik Mesin, vol. 5/2, pp. 35-39, Mei 2015.
[2]  H.  Wijayanti,  "Pengaruh  Penambahan  Serbuk Tembaga  Dan  Grafit  Terhadap  Sifat  Mekanik Unsaturated Polyester," Skripsi, 2012.
[3]  Suharpiyu,  "Studi  pengaruh  komposisi  dan beban  tekan  terhadap  karakteristik  rigid bonded  magnet  berbasis  logam  tanah  jarang (Nd-Fe-B)  dengan  bahan  pengikat  resin poliester," Skripsi, 2000.
[4]  Wati,  "Imobilisasi  Limbah  Cair  Transuranium Simulasi Dari Instalasi Radio Metalurgi Dengan Polimer  Poliester  Tak  Jenuh,"  pp.  625-631,
2009. [5]  S. Rabiul, "Analisa Kekuatan Tarik Dan Densitas Komposit Polimer Berpenguat Serbuk Cangkang Telur," Skripsi, 2013.