BAB I

PENDAHULUAN

1.1 TUJUAN

Tujuan kami melakukan praktikum ini antara lain:

1. Agar mahasiswa dapat mengerti penyusunan formulasi kompon karet
   
2. Agar mahasiswa dapat mengoprasikan mesin-mesin yang berhubungan dengan pembuatan produk karet
   
3. Agar mahasiswa dapat mengetahui fungsi masing-masing bahan yang ada di dalam formulasi kompon karet
   

   
    

1.2 DASAR TEORI

Proses pembuatan kompon adalah pross pencampuran antara karet mentah dengan bahan-bahan kimia karet (bahan aditiv). Bahan penyusun kompon karet antara lain:

1. Karet mentah
   

   Karet mentah dapat berupa karet alam maupun karet sintesis yang mempunyai sifat berbeda-beda satu dengan yang lainya. Pemilihan jenis karet yang akan digunakan dalam pengolahan kompon karet akan menntukan sifat-sifat barang jadi yang akan dihasilkan. Karet alam berasa dari getah pohon karet yang diolah menjadi RSS, crumb rubber., karet creb dan sebagainya. Karet sintesis merupakan karet tiruana yang dibuat untuk mengganti karet alam atau untuk keperluan tertentu misalnya Ir, SBR, BR, EPDM, NBr dan sebagainya.
   

2. Bahan kimia karet ( bahan aditiv)
   

   Bahan kiia karet yang digunakan untuk pembuatan ko0mpon karet umumnya terdiri dari :
   

   1. Bahan pemvukanisasi
      

      Adalah bahan kimia yang dapat bereaksi dengan gugus aktif pada molekul karet membentuk ikatan silang tiga dimensi. Bahan pemvulkanisasi yang pertama dan paling umum digunakan adalah belerang, khusus digunakan untuk pemvulkanisasi karet alam atau karet sintesis seperti SBR, NBR, BR, IR dan EPDM.
      

   2. Bahan pencepat
      

      Adalah bahan kimi0a yag digunakan dalam jumlah sedikit bersama-sama degan belerang untuk mempercepat reaksi vulkanisasi. Bahan pencepat yang digunakan dapat berupa satu atau ko0mbinasi dari dua atau lebih jenis bahan pencepat. P0encepat dikelompokkan bardasarkan fungsinya sebagai berikut:
      

      1). Pencepat primer, contohMBT dan MBTS untuk jenis thiazol(semi cepat), CBS untuk jenis sulfenamida ( cepat-ditunda)
      

      2). Pencepat sekunder, DPG dan DOTG untuk jenis guanidine(sedang), TMT dan TMTD untuk jenis thiuram (sangat cepat), ZDC dan ZMDC untuk jenis dithiokarbamat (sangat cepat), ZBPP untuk jenis dithiofosfat (cepat)
      

      
       

   3. Bahan penggiat
      

      Adalah bahan kimia yang ditambahkan ke dalam sistem vulkanisasi dengan pencepat untuk menggiatkan kerja pencepat. Penggiat yang paling umum digunakan dalah kombinasi antara ZnO dengan asam stearat.
      

   4. Bahan anti degredant
      

      Adalah bahan kimia yang berfungsi sebagai anti ozonan dan anti oksidan yang melindungi bahan jadi karet dari pengusangan dan peningkatan usia penggunaaanya. Bahan yang sering digunakan antara lain: wax(anti ozonan) senyawa amina dan senyawa turunana fenol(ionol)
      

      Antidegradant dignakan dalam kompon untuk melindungi kompon karet trhadap kerusakan yang ditimbulkan oleh osigen , ozon cahaya matahari, katais logam dan benturan mekanik. Anti degradant dapat dapat melindungi barang jadi aret dari pengusangan dan peningkatan usia penggunaannya ( life time) wax dapat digunakan bersama-sama dengan antiozzonan melindungi karet dari ozon, wax bermanfaat untk gerak statis dan anti ozonan dari senyawa amina untuk gerak dinamis. Semyawa amina mudah migrasi dan meninggalkan bercak warna (stain) jika bersentuhan, selain baik sebagai znti ozonan juga sebagai anti flek dan anti oksidan barang jadi karet yang berwarna gelap. Anti degradant dari senyawa fenol baik digunakan utuk barang jadi karet yang berwarna jernih atau putih. Penggunaan bahan anti degradat pada umumnya berkisar 1-2 phr
      

   5. Bahan pengisi
      

      Bahan pengisi ditambahakan kedalam kompon karet dalam jumlah yang cukup besar dengan tujuan meningkatkan sifat fisik memperbaiki karakteristik pengolahan tertentu dan menekan biaya. Bahan pengisi dibagi menjadi dua golongan yaitu bahan pengisi yang bersifat penguat contoh carbon black, silika dan silikat serta bahan pengisi yang bersifat bukan penguat: contoh CaCO3 kaolin BaSO4 dan sebagainya.
      

      Pemilihan bahan pengisi merupakan tahpa ketiga terpenting dalam penyususnan kompon stelah pemilihan Janis karet dan system vulkanisasi. Bahan pengisi penguat sangat berpengaruh terhadap sifat fisik barang jadi karet dan pengolahanya. Ukuran partikel dan struktur karbon black sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat fisik dan pengolahan kompon. Table berikut ini menunjukkan ukran dan struktur carbon black serta pengaruh ukuran dan stuktur terhadap sifat kompon
      

klasifikasi	Indeks ukuran partikel	Indeks stuktur
N220(ISAF) N330 HAF N550 FEF N762 SRF-LM N990 MT	22 27 41 75 250	114 102 121 62 42

Ppengaruh ukuran struktur terhadap sifat kompon

Sifat kompon	Penurunan ukuran partikel( struktur tetap	Peningkatan struktur ( uuran tatap
Kekerasan Kuat tarik Modulus Perpanjangan putus Resilience Dispersibility Kemantapan dimensi (gren strength Extrusion shrinkage dan die well	Naik Naik Tak berpengaruh Tak berpengaruh Turun Turun Tak berpengaruh   Tak berpngaruh	Naik variable Naik Turun Tak brpengaruh Naik Naik   turun

Dari kedua tabek tersbut diketahui bahwa derajad penguatan maningkat dengan makin mengecilnya ukuran. Makin halus ukuran bahan pengisi makin besar energy yang diperlukan untuk mendisperdikannya ke dalam karet, maka makin sukar diolah. Ukuran partikel bahan pengisi memegang peranan penting pada kuat tarik kompon. Carbon black dengan ukuran partikel kcil membrikan kuat tarik tertinggi pada penambahan optimum. Modulus merupakan fungsi utama dari ukuran, sruktur dan banyaknya penambahan karbon nlack. Makin meningkat struktur carbon black makin tingi modulus dan akan meningkat lagi jika pemakaian karbon black bertambah. Perpanjangan putus mirip modulus, merupakan fumgsi dari struktur karbon black, tapi struktur yang makin tingi membrikan perpanjangan putus yang rendah. Makin banyak carbon black struktur tinggi yang ditambahkan perpanjangan putus makin turun.

Kompon yang mengandung karbon black berukuran partikel besar sperti N990(MT mempunyai perpanjangan putus yang terbaik dan tidak dipengaruhi oleh meningkatnya penambahan. Ukuran partikel yang besar meningkatkan scorh, sedang struktur tinggi dan ukuran partilek yang kecil menurunkan ketahanan scorh. Table berikut memberikan petunjuk pemilihan jenis karbon black untuk beberapa produk barang jadi karet.

no	produk	Jenis karbon black
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	Telapak ban (ketahan kikis dan sobek tinggi Conveyor belt, hak dan sol sepatu hitam Carcass bahan (kalor timbul rendah Barag-barang ekstrusi, weather strip Karet antiststik General purpose moulding Oil seal, O-RING( taha oli dan pempatan tetap rendah	HAF,ISAF, SAF HAF SRF, GPF FEF, GPF-HS ISAF, HAF GPF, SRF SRF, MT, FT

 

Sedangkan bahan pengisi non-black dapat dibagi menjadi 3 kelompoksbagai barikut:

1. Penguat misalnya silica
   
2. Bukan penguat misalnya kalsium karbonat(whiting dan titanium oksida
   
3. Semi penguat misalnya kaolin( clay
   

Silica mempunyai keasaman yang tinggi sehingga menghamnbat vulkanisasi, diperlukan pencepat lebih banyak dan bahan tambahan seperti senyawa amina, glycol dan coupling agent sepeti silane. Silane harus ditambahkan kedalam karet sebelum bahan lain ditambahkan kdalam karet sebelum bahan lain ditambahkan, jika tidak fungsinya sebagai coupling agent akan hilang. Pengolahan karet dengan pengisi silica diperlukan suhu lebih tinggi untuk mengurangi uap air karena silica bersifat higroskopis. Kalsim karbonat mempunyai ukuran partikel yang besar dan bersifat tidak memperkuat. Titanium dioksida dapat meningkatkan warna putih. Kaolin dapat meningkatkan sedikit ketahanan abrasi dan modulus. Pada jenis yang keras mempunyai kemampuan reinforcing lebih besar dri pada yang lunak. Kaolin dapat membantu ekstusi dalam hal kelancaran dan kehalusan. Kaolin yang keras dapat menghindari penyusutan dimensi(shrinkage).

Jumlah pemakaian filer tergantung dari kbutuhan atau kekerasan dari produk yang akan dibuat.

1. Bahan pelunak
   

   Adalah bahan pelunak yang berfungsi untuk melunakkan karet mentah agar mudah diolah menjadi kompon karet. Jenis bahan pelunak antara lin jenis aromatik, naftenik, parafinik ester dan sebagainya.
   

2. Bahan-bahan kimia tambahan
   

   Bahan ini ditambahkan dalam kompon karet dengan tujuan tertentu dan sesuai dengan kebutuhan misalkan:
   

• Bahan pewarna
  
• Bahan penghambat(inhibitor)
  
• Bahan pewangi
  
• Bahan peniup(blowing agent)
  
• Bahan bantu olah (hogenizer, plasticizer, senyawa pendispersi, teckifier dan sebagaimya)
  

Penyusunan kompon karet (formulasi)

Pada penyusunan formulasi kompon yang penting adalah menentukan jenis atau campuran karet mentah. Kemudian ditentukan jenis bahan pengisi. Setelah itu ditentukan sisterm vulkanisasinya, kombinasi bahan pemvulkanisasi, bahan pencepat dan bahan penggiat. Terahir ditenttukan bahan kimia tambahan yang diperlukan sesuai dengan kebutuhan tergantung jenis proses selanjutnya dan barang yang akan dibuat.

Proses komponding

    Proses pencampuran biasanya menggunakan alat pencampur(mixer) dapat berupa internalmixer(mesin giling tertutup) atau mesin giling terbuka (open mill). Alat yang paling sedehana adalah mesin giling terbuka yang terdiri dari dua rol keras dan permukaannya licin. Kecepatan berputar kedua rol berbeda(penggilingan dengan friksi). Penggilingan dengan friksi digunakan dalam proses mastikasi dan pencampuran, sedangkan penggilingan tanpa friksi digunakan untuk menhangatkan kompon sebagai pengumpan pada mesin ksrusi, calendae atau injeksi.Dibagian dalam rol dapat dialirkan uap untuk pemanas atau air untuk pendingin. Lebar celah diantara dua rol dapat diatur disesuaikan dengan banyakknya kompon dan keadaan kompon . sebelum proses pencampuran , karet mentah erlebih dulu dulunakkan yang disebut sebagai proses mastikasi yang bertujuan untuk mengubah karet padat dan keras menjadi lunak (viskositas berkurang) agar proses pencampuran dengan bahan kimia menhasilkan disperse yang merata (homogen). Pencampuran dimulai setelah karet menjadi plastis dan suhu rol hangat. Celah antara dua rol (nip) diatur sedemikian rupa sampai diperoleh tumpukan meteril diatas rol yang disebut bank, kemudian bahan kimia yan berbentuk serbuk egera ditambahkan kecuali belerang. Setelah semua bahan kimia tercampur , kompon karet yang dihasilakan dipotong dan dikeluarkan dari gilingan, kemudian dimasukkan gilingan lagi dalam untuk dibentik menjadi bentuk lembaran dengan ketebalan sesuai dengan kebutuhan.

Table berikut memperlihatkan kapasitas minimum dan maksimum msim giling terbuka. Pada kondisi sama, pengoprasian pada batas minimum dapat mempercepat proses mastikasi ataupun pencampuran dan begitu pula sebaliknya.

 

Panjang rol (m)	Diameter rol (m)	Kapasitas(kg
		minimum	maksimum
0.75 1,1 1,2 1,5 1,8 2,1 2,1	0,35 0,4 0,45 0,56 0,6 0,65 0,7	9 13,5 20 34 57 68 80	13,5 23 32 57 91 114 136

 

Salah satu mesin giling tertutup yang biasa digunakan dalam kompondig karet adalah mesin banbury, terdiri dari uang-ruang pencampur tertutup yag didalamnya terdapat rotor yang berprofil pisau spiral. Pitu pmasukan bahan yang terletak dibagian atas ruang pencampur dan pitu pengeluaran kompon hasil pencampuran terletak di bagian bawah. Rotor digerakkan oleh motor listrik. Pintu pemasukan dilengkapi dengan ra yang digerakkan dengan cara pneumatic. Kedua rotor banbury dalam proses pencampurannya membrikan shear-force kepada kompon dengan arah putaran rotor yang berlawanan, sehingga shar-force diperoleh dari gerakan antara dua rotor dan dan antara rotor dengan dinding. Untuk memperoleh pendingin atau pmanas air atau uap air biasanya disirkulasi melalui lubang pada rotor dan dinding ruang pencampur. Penggunaan mesin giling tertutup dalam proses mastikasi dan dan komponding dapat mempersingkat waktu mastikasi dan lebih fisien karena pencampuran dilakukan I ruang tertutup sehingga partikel bahan-bahan kimia tidak betrbangan. Namun karena dibatasi oleh waktu dan suhu maka kompon hasil dari mesin banbury yang berbntuk gumpaan perlu dibuat lembaran dengan mnggunakan mesin giling terbuka agar diperolh lembaran dan proses pendinginan mudah diperoleh.

Hal-hal penting yang harus diperhatikan dalam pencampuran antara lain:

1. Pada penggilingan 2 rol, pemotongan, penggulungan dan penggilingan secukupnya untk mendapatkan penyebaran/pendispersian yang merata.
   
2. Jangan melakukan mastikasi terlalu luna untuk menjaga gaya gesekan untuk mencegah agregat.
   
3. Pastikan semua serbuk dalam keadaan kering untuk menghindari caking.
   
4. Menggunakan urutan yang tepat pada penambahan bahan kimia untuk menghindari scorch.
   
5. Mengontrol suhu rol dan rotor.
   
6. Mencampur secepat mungkin konsiten dengan tingkat kepentingan pencapaian dispersi.
   

Desain Kompon

Dalam menyusun formula atau merancang kompon kompon yan spesifikasi teknisnya ditentukan oleh konsuma, slain harus memperhatikan sifat-sifat vulkanisatnya yang harus memenuhi persyaratan juga perlu memperhatikan biaya kompon dan tahap pengolahan.

Untuk membuat barang jadi karet yang bahan penyusunya terdiri dari karet(elastomer) dan bahan-bahan kimia karet 9aditiv), seorang compounder pertama-tama harus menentukan jenis karet (elastomer) yang tepat dan bahan penyusun kompon yang diperlukan untuk memenuhi kondisi produk ahir, oleh karna itu ada bberapa hal yang harus diperhatikan, antara lain:

1. Sifat-sifat karet yang dipilih
   
2. Vulkanisasi atau system curing untuk memperoleh sifet-sifat utama yang dikehendaki
   
3. Bahan-bahan lain yang mempunyai peran dalam mempengaruhi spesifikasi teknis dan ketahanan using yang dikehendai
   
4. Peralatan yang tepat untuk pengolahan kompon
   
5. Kompon yang mempunyai nilai komersial
   
6. Cara pengujian dan evaluasi bahan baku dan produk
   

Pemilihan Sistem Vulkanisasi

Vulkanisasi adalah kunci dari keseluruhan teknilogi karet, walaupun kadar bahan yang terlibat dalam proses vulkanisasi tidak lebih dari 0,5-5 % berat keseluruhan campuran. Namun proses ini memegang peranan yag sangat penting dalam pembentukan sifat fisika dan sifat kimia yang dikehendaki. Maka setelah memilih jenis elastomer yang digunakan sebagai bahan dasarnya, selanjutnya ditentukan system vulkanisasinya. System vulkanisasi dapat didefinisikan sebagai jumlah aditif yang diperlukan untuk memvulkanisasi elastomer atau karet yang semula bersifat plastis liat dan tidak mantap terhadap suhu ( termoplastis) berubah menjadi elastic kuat mantap dan bentuknya terhadap perubahan suhu ( termoset). Sedang vulkanisasi adalah proses pembentukan ikatan silang antar moolekul karet menggunakan bahan kimia pemvulkanisasi sehingga molekul karet yang semula panjang menjadi suatu struktur tiga dimensi melalui pembentukan ikatan silang. Vulkanisasi sering disebut juga "cure", tetapi lebih seri g di pakai untuk menyatakan proses pematangan kompon menjadi barang jadi karet. Untuk kelompokmkaret penggunaan umum( general purpose) seperti NR IR dan SBR serta IIR, BR, NBR dan EPDM elerang sangat lazim digunakan sebagai bahan pemvulkanisasi yang dikendalikan oleh system pencepat dalam banyak pilihan dan diaktivasi oleh ZnO dan asam stearat. System vulkanisasi dengan belerang mampu membentuk ikatan jenis mono, di atau poli-sulfida dengan merekayasa rasio kosentrasi belerang dan pencepat. Pemilihan system vulkanisasi belerang sangat pentng karena berikatan dengan ikatan silang yang terbentuk untuk menyesuakan dengan kondisi pemakaian atau spesifikasi teknis barang jadinya.

Setiap pencepat mempunyai karakteristik vulkanisasi yang berbeda. Pencepat yang memiliki karakteristik pravulkanisasi yang singkat dapt dikategorikan sebagai pencepat skunder atau "booster atau kicker" sedangkan pencepat yang mempunyai karakteristik pravulkanisasi lambat dikategorikan sebagai pencepat primer. Dengan pemilihan pencepat dan kombinasinya dengan tepat, karet dapat divulkanisasi dalam waktu dan suhu yang di inginkan. Kombinasi pencepat primer dan skunder yang tepat dapat menghasilkan sifat-sifat yang menguntungkan. Pencepat skunder ditambahkan untuk mempercepat laju vulanisasi atau meningkatkan modulus dengan pertimbangan keamanan olah (scorch) tetap terjamin. Kombinasi tersebut antara lain:

primer		sekunder
thiazol sulfenamida	Dengan dengan	Guanidine Thiuram atau dithiokarbamat

Terdapat 3 sistem vulkanisasi dan perkiraan konsentrasi belerang dan pencepat sebagai berikut:

System vulkanisasi	Belerang(phr)	Pencepat(phr)
Konvensional Vulkanisasi efisien (EV) Semi EV	2,0 – 3,5 0;3 – 0,8 1,0 – 1,7	1,0 – 0,4 6,0 – 2,5 2,5 – 1,0

 

Bahan pengaktif yang biasa digunakan pada system belarang adalah kombinasi tipe matalic oxide (oksida logam) dengan tipe faty acid yaitu ZnO dengan asam stearat. Penggunaan ZnO berkisar 4 – 5 phr dan asa stearat berkisar 1 – 1,5 phr.

System vulkanisasi dengan oksida logam, misalnya ZnO pada karet khloroprena, berfungsi sebagai pemvulkanisasi, bukan sebagai activator seperti dalam system vulkanisasi dengan belerang. Pada vulkanisasi polikholroprena diperlukan MgO yang berfungsi sebagai retarder agar tidak scorch.

 

 

1.3 ALAT DAN BAHAN

Alat-alat yang digunakan antara lain:

1. Open mill
   
2. Mesin pencetak
   
3. Pencetak
   
4. Meja tatakan
   

Bahan-bahan yang digunakan antara lain:

1. NR dan SBR
   
2. ZnO
   
3. Steric acid
   
4. Silica
   
5. PEG
   
6. Parafinik oil
   
7. Comaron resin
   
8. MBTS
   
9. TMTD
   
   1. Sulfur
      
10. TiO2
    
11. Pigment merah
    
12. Motaclre
    
13. karon black
    
14. kaolin
    
15. CaCO3
    
16. oil
    
17. wax
    
18. TMQ
    

 

 

 

 

1.4 CARA KERJA

1. pembuatan produk karet brpigment
   
   1. menyiapkan bahan-bahan yang diperlukan dengan ukuran berat yang sudah ditentukan
      
   2. memanaskan mesin giling
      
   3. mengukur suhu awal pada rol
      
   4. karet jenis NR dimastikasi
      
   5. memasukkan SBR dan comaron resin setelah mastikasi selesai
      
   6. memasukkan stearic acid dan montaclere
      
   7. memasukkan ¾ dari silica kmudian disusul dengan PEG, paraffinic oil dan TiO2
      
   8. setelah tercampur, kmudian memasukkan sisa silica diikuti dengan pigment merah
      
   9. memasukkan ZnO
      
   10. memasukkan MBTS dan TMTD
       
   11. memasukkan sulfur
       
   12. setelah homogeny kompon diblending
       

       
        

2. pembuatan sol warna hitam
   
3. memanaskan open mll
   
4. menyiakam bahan-bahan yang akan dignakan sesuai dengan ukuran beratnya
   
5. memasukkan NR ke dalam open mill, kemudian di susul dengan comaron resin dan wax
   
6. seteah yercampur merata, ZnO dan stearit acid dimasukkan kedalam open mill untuk dicxampur dengan bahan-bahan di aaattas
   
7. memasukkan ¾ dari CaCO3, kemudian disusul dengan TMQ dan oil
   
8. memasukkan sisa dari CaCO3
   
9. memaskkan MBTS dan TMTD
   
10. memasukkan sulfur
    

    BAB II
    

HASIL DAN PEMBAHASAN

 

2.1 Data dan Hasil Praktikum

Table formulasi kompon untuk sol warna merah

no	Nama bahan	PHR	Berat yang harus ditimbang (gr)
1. 2. 3 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.	NR SBR ZnO Steric acid Silica PEG Paraffinic oil Comaron resin MBTS TMTD Sulfur TiO2 Pigment mrah montaclre	30 70 5 2 45 2 4 3 1,2 0,2 2 3 1 1	180 420 30 12 270 12 24 18 7,2 1,2 12 18 6 6

Table urutan bahan yang dimasukkan dan waktu yang diperlukan dalam pencampuran

urutan	Bahan-bahan	Waktu (menit)
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.	NR ( dimastikasi ) SBR dan comaron resin Stearic acid dan montaclere ¾ silica, PEG, paraffinic oil, dan TiO2 ¼ silica, dan pigment merah ZnO MBTS dan TMTD sulfur	6 2   3 3 1 1,5

Keterangan : untuk silica dimasukkan dua kali, pada urutan ke 4 dan ke 5, waktu untuk pencampuran urutan 2 dan 3 total 3 menit

Tabel formulasi untuk pembuatan sol hitam

no	bahan	phr	Berat yang harus ditimbang
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.	NR ZnO Steri acid Karbon blak Kaolin CaCO3 Oil Comaron resin Wax MBTS TMTD Sufur TMQ	100 5 2 20 80 120 15 4 2 1,4 0,4 2 1,5	2000 gr 100 gr 40 gr 400 gr 1600 gr 2400 gr 300 gr 80 gr 40 gr 28 gr 8 gr 40 gr 30 gr

Tabel urutan bahan untuk dicaaaaampur dan waktu yang dierlukan untuk pencampuran

No urut ke	Nama bahan	Waaktu pencampuran
1. 2. 3. 4. 5. 6.	NR, comaron resin dan wax ZnO dan stearid acid ¾ CaCO3, TMQ an oil ¼ CaCO3 MBTS, TMD sulfur	6 menit 2 menit 4 menit 3 menit 2 menit 2 menit

Keterangan: untuk suhu awal roll adalah 50⁰C dan suhu akhhhhir adalah 62⁰C

1. Pembahasan
   

   Fungsi dan kegunaan masing-masing bahan aditiv
   

   Agar kompon yang kita cetak merupakan yang berkualitas maka kita perlu menentukan formulasi kompon tersebut. Biasanya pada awal pembuatan formulasi di gunsksn cara trial and error. Beru setelah di uji dan menghasilkan barang yang di inginkan maka kompon tersebut layak di gunakan.
   

   Karet yang digunakan bias berupa karet alam, karet sintesis ataupun kombinasi keduanya.
   

   Pada pembuatan sol kali ini kita menggunakan 2 warna yaitu sol hitam dan sol merah.
   

   Berikut ini adalah fungsi masing-masing bahan pada formulasi kompon:
   

   1. Kompon pada sol hitam
      

NR ZnO     Stearid acid Karbon black             Kaolin   CaCO3     Oil   Comaron resin Wax         MBTS       TMTD     Sulfur     TMQ

Sebagai bahan utama dalam kompon Sebagai bahan penggiat untuk menggiatkan kinerja pencepat (MBTS dan TMTD) Fungsinya sama seperti ZnO Bahan filler, yang bersifat penguat, dan berfungsi untuk ,emingkatkan sifat fisik karet dan menurunkan biaya. Karena adanya karbon black pemakaian karet dapat dikurangi di samping itu harga karbon black relative murah, Fungsinya seperti karbon black tetapi tidak bersifat sebagai penguat Fungsinya sama dengan karbon black tapi bukan merupaka pengisi untuk penguat Sebagai bahan pelunak yang berfungsi untuk melunakkan karet   Merupakan bahan anti degradan, yang bersifat sebagai anti ozonan. Bahan ini berfungsi untuk melindungi karet dari kerusakan ozon Sebagai bahan pencepat. Untuk mempercepat reaksi atau vulkanisasi. Merupakan bahan pencepat primer. Merupaka bahan pencepat tapi pencepat golongan skunder. Sebagai bahan pemvulkanisasi. Bahan ini merupakan bahan yang mengakibatkan adanya ikatan 3 dimensi dalam karet. Bahan anti degradant yang berfungsi sebagai anti oksdasi( melindungi kompon terhadap kerusakan yang di sebabkan oleh oksigen

    
 

 

 

1. Kompon pada sol merah
   

NR dan SBR ZnO Sterid acid Silica   PEG Parafinik oil     Comaron resin MBTS     TMTD   Sulfur       TiO2             Pigment merah

Sabagai bahan utama Sebagai bahan penggiat Sebagai bahan penggiat Sebagai bahan pengisi, tapi merupakan filler bukan penguat   Sebagai bahan pelunak. Para finik oil biasanya di gunakan untuk karet alam   Sebagai bahan pencepat. Untuk mempercepat reaksi atau vulkanisasi. Merupakan bahan pencepat primer. Merupaka bahan pencepat tapi pencepat golongan skunder. Sebagai bahan pemvulkanisasi. Bahan ini merupakan bahan yang mengakibatkan adanya ikatan 3 dimensi dalam karet. Sebagai bahan pemutih. Karena warna yag digunakan bukan hitam maka kompon perlu diputihkan terlebih dulu. Agar memiliki warna dasar putih sehingga pigmen warna yang akan di berikan dapat menghasilkan warna yang baik Sebagai bahan pewarna. Untuk memberikan warna merah pada kompon.

Perhitungan berat masing-masing kompon

Untuk perhitungan formulasi kompon kita menggunakan patokan phr artinya bahan aditif yang di gunakan merupakan per 100 dari berat karet. Misalkan pada formulasi kompon di atas, NR dengan phr 100 dan ZnO dengan phr 5 artinya berat ZnO yang di gunaan adalah 5/100 (0,2) dari berat NR. Sedangkan pada kompon sol merah bahan yang digunakan adalah kombinasi 2 karet. Dalam mengkombinasi 2 karet jumlah phr keduanya tidak boleh lebih dari 100 phr atau kurang. Karena phr ini di gunakan untuk patokan penimbangan bahan bahan yang lain.

Untuk mengetahui berat bahan kompon yang akan kita yimbang kita perlu mengetahui factor prngali. Sedangk.an fak.tor pengal.i di dapat dari berat kompon yang akan kita buat dibagi dengan julmah seluruh phr dari kompon.

Misalkan pada pembuatan sol hitam jumlah seluruh phr adalah 353,3 sedangkan berat kompon jadi yang akan kita buat adalah 7 kg (7000 gr) maka factor pengalinya adalah 7000/353,3 di dapatkan 19,81 jika kita bulatkan menjadi 20 (untuk memudahkan perhitungn). Jadi dari perhitungan di atas kita dapatkan factor pengali 20. Maka NR yang kita buat adalah 100 gr x 20 = 2000 gr(2 kg).

Komponding

Sebelum komponding di mulai sebaikknya semua bahan yang akan di gunakan dipersiapkan dan bahan- bahan tersebut harus dalam keadaan serbuk. Semakin kecil ukuran serbuk semakin baik pula pencampuran kompon karena dengan ukjuran yang kecil bhan-bahan mudah bereaksi dan tersebar secara merata.

Arti dari komponding di sini adalah proses pencampuran kompon karet. Sebelum komponding dilakukan biasanya rol dipanaskan terlebih dulu. Setelah panas dilakukan mastikasi. Tujuan mastikasi adlah untuk menurunkaan berat molekul karet dan membentuk radikal bebas. Berat molekul karet berkurang karena adanya pemutusan rantai molekul karet. Radikal bebas yang terbentuk akan bereaksi dengan zat pemvulkanisasi. Tujuan dari mastikasi adalah untuk melunakkan karet mentah agar nati bahan kimia yang akan dicampurkan menjadi merata.

Reaksi yang terjadi saat mastikasi adalah

CH3 CH3

CH2 – C=CH – CH2 CH – C=CH – CH2

 

         CH3 CH3

        CH2 – C = CH - CH2 + CH2 – C=CH – CH2

        Mastikasi sangat dipengaruhi oleh oksigen baik pada suhu rendah maupun suhu tinggi. Hal ini dapat dilihat pada bagan di bawah ini

 

 

 

 

 

 

R R

ENERGI MEKANIK

R. R.

 

Tanpa oksigen terdapat oksigen

Bergabung kembali ROO. + ROO.

R. + R.

R - - R

Setelah mastikasi selesai barulah dilakukan komponding. Bahan-bahan yang akan mengalami proses komponding sebaiknya dilembutkan terkebih dulu, karena semaki kecil ukuran bahan maka akan semakin tercampur merata. Pada sol warna hitam setelah NR dimastikasi, bahan yang di campur kemudian adalah comaron resin dan wax, kemudian ZnO dan stearat acid kedua bahan iibi memiliki fungsi yang sama yaitu untuk menggiatkan bahan pencepat karan itulah kedua bahan ini di masukkan sebelum bahan pencepat dicampur dengan kompon.

Kemudian ¾ dari filler dimasukkan disusul dengan TMQ dan oil. Setelah tercampur merata sisa filler yang belum dimasukkan kemudian dicampur dengan kompon.

Bahan yang dimasukkan berikutnya adalah bahan pencepat (MBTS dan TMTD) kemudian bahan terahir adalah sulfur. Total waktu untuk komponding adalah 19 menit.

Sedangkan komponding pada sol merah, SBR tidak mengalami proses mastikasi. Dan untuk bahan penggiat tidak di masukkan bersamaan seperti pada komponding sol hitam. Tetapi untuk bahan pencepat dimasukkan bersamaan dan sulfur juga dimasukkan pada urutan terakhir.

Ketika sulfur sudah tercampur dengan kompon lain, celah antara dua roll di tipiskan. Hal ini bertujuan agar kompon tercampur homogen dan apabila masih terdapat butiran dapat cepat tercampur.

Setelah itu dilakukan blending. Yaitu dengan cara kompon dilipat vertikal dan dimasukkan dalam rool dalam keadaan horissontal.

Vulkanisasi

Setelah terbentuk kompon, kompon dipotong dan di masukkan dalam mold dan mold trsebut dimasukkan dalam press molding. Pada pencetakan inilah terjadi proses vulkanisasi. Suhu yang digunakan adalah 150⁰C.

Proses vulkanisasi pada dasarnya adalah pross pembentukan jembatan sulfur pada rantai-rantai karet disamping itu proses ini dapat didefinisikan sebagai proses terjadinya iktan 3 dimensi pada kompon karet. Proses ini bertujuan mengubah karet yang mulanya bersifat termoplastis menjadi termoset. Dengan kata lain proses vulkanisasi bisa di sebut dengan proses pematangan kompon.

Dari kedua kompon yang di buat semuanya menggunakan system vulkanisasi belerang.

Pada proses vulkanisasi bahan-bahan pencepat dan penggiat sangat brperan. Mekanisme vulkanisasi dapat dilihat dari diagram beriut:

Fragment organic dari bahan pencepat

Ac – Sx – Ac

Karet – Sx – Ac

Karet – Sx – karet molekul karet

Jembatan sulfida