Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

TEKNOLOGI VULKANISASI

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "TEKNOLOGI VULKANISASI"— Transcript presentasi:

1 TEKNOLOGI VULKANISASI
Oleh : Dr. Suharto Honggokusumo

2 ISTILAH VULKANISASI DISEBUT JUGA “CURE” MERUBAH MOLEKUL KARET YANG PANJANG SALING MENGAIT MENJADI STRUKTURAL 3 DIMENSI MELALUI PEMBENTUKAN IKATAN SILANG (CROSS LINKING) SECARA KIMIA. BAHAN PEMVULKANISASI (CURING AGENT) BAHAN YANG DAPAT BEREAKSI DENGAN GUGUS AKTIF PADA MOLEKUL KARET UNTUK MEMBENTUK IKATAN SILANG ANTARA MOLEKUL.

3 ISTILAH BELERANG DONOR BELERANG : TMTD, DTDM OKSIDA LOGAM : ZnO PEROKSIDA : DICUMYL PEROXIDE FENOL : FENOL METILOL PENCEPAT (ACCELERATOR) BAHAN KIMIA YANG DIGUNAKAN BERSAMA BELERANG UNTUK MEMPERCEPAT PROSES VULKANISASI.

4 ISTILAH PENGGIAT (ACTIVATOR) BAHAN YANG DITAMBAHKAN KE DALAM SISTEM VULKANISASI DENGAN PENCEPAT UNTUK MENINGKATKAN PERCEPATAN. DALAM SISTEM VULKANISASI BELERANG : ZnO DAN ASAM STEARAT PENGHAMBAT/PELAMBAT (RETARDER) BAHAN KIMIA YANG DIGUNAKAN UNTUK MENGHINDARI VULKANISASI YANG PREMATUR CONTOH : PREVULCANIZATION INHIBITOR (PVI) N-(CYCLOHEXYLTHIO)PHTHALIMIDE

5 PERKEMBANGAN PROSES VULKANISASI BELERANG
FORMULA WAKTU VULKANISASI 1. KARET ALAM BELERANG 100 8 5 JAM 2. ZnO 5 3 JAM 3. THIOKARBANILID 6 2 2 JAM 4. MBT ASAM STEARAT 3 1

6 PERKEMBANGAN SISTEM VULKANISASI

7 SEJARAH VULKANISASI DENGAN SULFUR

8 RUMUS DARI ACCELERATOR SYNTESIS

9 BAHAN PEMVULKANIS DAN PENGGUNAANYNYA
JENIS PEMVULKANIS PENGGUNAAN PADA KARET Belerang dan senyawanya mengandung belerang Karet alam, Isoprene, SBR, Butyl, Budien, EPDM, Nitrile, Morsorex Peroksida Organik Urethane, Silicone, Chlorinated poly ethylene, Crosslinked polyethylene, Vamac, Vynathene, PVC/Nitrile. Yang dapat divulkanisasi dengan belerang, dapat juga dengan peroksida. Oksida Logam Chloroprene, Hypalon, Thiokol Senyawa Amina Acrylic, Fluorocarbon, Epichlorohydrin, Vamac Resin Fenol Butyl

10 KLASIFIKASI PENCEPAT

11 RESPON TERHADAP VULKANISASI NAMA SINGKATAN PENCEPAT
KELOMPOK PENCEPAT KELOMPOK RESPON TERHADAP VULKANISASI NAMA SINGKATAN PENCEPAT ALDEHIDA-AMIN LAMBAT HMT GUANIDIN SEDANG DPG, DOTG THIAZOL SEMI-CEPAT MBT, MBTS SULFENAMIDA CEPAT-PENUNDA CBS, TBBS, MBS, DIBS DITHIOFOSFAT CEPAT ZBPP THIURAM SANGAT CEPAT TMTD, TMTM, TETD DITHIOKARBAMAT ZMDC, ZEDC

12

13 KARAKTERISTIK SULFENAMIDA
KEAMANAN OLAH (WAKTU SCORCH PANJANG) TBBS > CBS > MBS > DIBS AKTIVITAS (TINGKAT MODULUS PADA KADAR YANG SAMA) TBBS > CBS > MBS = DIBS LAJU VULKANISASI (MAKIN PENDEK MAKIN CEPAT) DIBS > MBS > CBS > TBBS

14

15

16 PENCEPAT PRIMER DAN SEKUNDER
PRIMER THIAZOL : MBT, MBTS SULFENAMID : CBS, TBBS, MBS, DIBS SEKUNDER GUANIDIN : DPG, DDTG THIURAM : TMTD, TMTM, TETD DITHIOKARBAMAT : ZMDC, ZBDC DITHIOFOSFAT : ZBDP

17 PRIMER SEKUNDER THIAZOL + GUANIDIN SULFENAMID + THIURAM DITHIOKARBAMAT
PASANGAN PRIMER DAN SEKUNDER PRIMER SEKUNDER THIAZOL GUANIDIN SULFENAMID THIURAM DITHIOKARBAMAT

18 SULFUR DONOR DTDM, molecular weight 236, active sulfur 13.6 Mol. % *
CLD, molecular weight: 288, active sulfur 11.1% * MBSS, molecular weight: 284, active sulfur: 11.3 Mol % * DPTT, molecular weight: 384, active sulfur: 16.6% ** OTOS, molecular weight: 248, active sulfur: 12.9% * TMTD, molecular weight: 240, active sulfur: 13.3% *

19 PEMILIHAN JENIS VULKANISASI
- PENYESUAIAN JENIS KARET - SASARAN SIFAT FISIS / SPESIFIKASI - KARAKTERISTIK VULKANISASI > JENIS PENCEPAT > PERTIMBANGAN DIMENSI / KETEBALAN > SUHU VS WAKTU > NILAI KOMERSIAL - PEMAHAMAN SIFAT FISIS VS RAPAT IKATAN SILANG

20 MEKANISME VULKANISASI BELERANG

21 PERUBAHAN IKATAN SILANG SELAMA VULKANISASI

22 Struktur ikatan silang dan ikatan intramolekular pada vulkanisat belerang (Acc-Fragment pencepat, X ≥ 3).

23 MEKANISME VULKANISASI BELERANG

24

25

26 SISTEM VULKANISASI PADA KARET ALAM
KOMPOSISI KONVENSIONAL SEMI-EV EV DONOR SULFUR PEROKSIDA BELERANG 2,5 1,5 0,5 - PENCEPAT CBS 0,6 5,0 TMTD 6,0 4,0

27 JENIS IKATAN SILANG KONVENSIONAL : POLISULFIDA SEMI EV : DISULFIDA DAN MONOSULFIDA EV : MONO DAN DISULFIDA DONOR SULFUR : MONO SULFIDA PEROKSIDA : KARBON-KARBON ENERGI IKATAN C-C > S1 > S2 > Sx

28 SISTEM SEMI EV PADA NR 100NR/50 N 330 SEMI EV KONVENSIONAL SEMI EV 2,5
Hi/LOW DONOR SULFUR SULFUR 2,5 1,5 TBBS 0,6 DTDM - RHEOMETER 144 C KONVENSIONAL SEMI EV Hi/LOW DONOR SULFUR T90, MENIT 2,5 20 24,5 T90 – T2, MENIT 13,5 8 10,5 T MAKS, LB-IN 85,8 93,2 90,4

29 SEMI EV SEMI EV KETAHANAN REVERSI, % KONVENSIONAL Hi/LOW DONOR SULFUR
300% MODULUS SETELAH 30 MENIT, 180C 48 53 72 KETAHANAN USANG KONVENSIONAL SEMI EV Hi/LOW DONOR SULFUR % RETENSI PADA TENSILE 10 HARI, 90C 38 69 63

30 EV KONVENSIONAL VS EV PADA NR 100 NR / 75 SRF KONVENSIONAL Hi/LOW
DONOR SULFUR SULFUR 2,5 0,5 - MOR 3 1,1 TMTM 0,6 TMTD DTDM

31 SEMI EV SEMI EV RHEOMETER KONVENSIONAL Hi/LOW DONOR SULFUR
T90 PADA 140C, MENIT 31 30 26 SIFAT FISIS KONVENSIONAL SEMI EV Hi/LOW DONOR SULFUR DIMASAK PADA 140C, T90 - SIFAT FISIS KONVENSIONAL SEMI EV Hi/LOW DONOR SULFUR TENSILE STRENGTH, PSI 3370 3410 MODULUS 300%, PSI 2190 2560 2275 ELONGATION AT BREAK, % 440 380 420

32 FATIQUE, KC PERPANJANGAN 100% 74 27 29 SETELAH DIUSANGKAN 5 HARI 85C
SIFAT FISIS KONVENSIONAL SEMI EV Hi/LOW DONOR SULFUR % RETENSI PADA TENSILE 41 79 91 FATIQUE, KC PERPANJANGAN 100% 74 27 29 SETELAH DIUSANGKAN 5 HARI 85C 60 23 25 REVERSI TENSILE, % KONVENSIONAL SEMI EV Hi/LOW DONOR SULFUR T90,200C T90, 140C 40 85 77

33 SISTEM VULKANISASI YANG MEMBERIKAN MODULUS YANG SAMA PADA NR DAN SBR
KONVENSIONAL SEMI EV EV NR BELERANG 2,5 1,5 0,5 CBS 0,6 5,0 SBR 2,0 1,2 0,75 1,0 7,0 UMUR KELETIHAN (100%, kc) SBR DAN NR SISTEM VULKANISASI NR SBR KONVENSIONAL 45 400 EV 18 450

34 SISTEM VULKANISASI PADA NBR
KONVENSIONAL EV DONOR SULFUR MC-SULFUR 1,5 0,3 0,25 - MBTS 1,0 TBBS TMTD 2,5 4 DTDM

35 KONVENSIONAL EV DONOR SULFUR
BLOOM TIDAK SEDIKIT SEDANG BERAT PERPANJANGAN PUTUS YANG TINGGAL (%) 68 89 74 - PAMPATAN TETAP (22 JAM, 100C), % 53 24 23 27

36 NBR

37

38

39

40 PERBANDINGAN PENCEPAT THIOAZOL DAN SULFENAMIDA DI DALAM EPDM
MBT 1,5 - MBTS CBS 1,2 TMTD 0,8 0,7 BELERANG MOONEY SCORCH 7,4 9,2 8,6 T90, MENIT 21 19 13,3 TORSI MAKSIMUM, dN.m 60 62

41 SISTEM VULKANISASI PADA EPDM SUMBER MONSANTO LOW COST
SULFUR 1,5 TMTD MBT 0,5 TRIPLE 8 SULFUR 0,5 MBT 1,5 TDEDC (80%) 0,8 DPTTS TMTD

42 LOW SET GENERAL PURPOSE
SULFUR 0,5 ZDBDC 3 ZDMDC DTDM 2 TMTD GENERAL PURPOSE SULFUR 2 MBTS 1,5 ZDBDC 2,5 TMTD 0,8

43 2121 ZDBDP (VOCOL) 2 TMTD 1 TBBS SULFUR

44 Polymer Third Monomer Type % Unsaturation
Tables I through III summarize the properties obtained with these cure packages when evaluated in three EPDM polymers varying in type and amount of unsaturation. These data confirm the features of each cure system described above. The polymers used are : Polymer Third Monomer Type % Unsaturation Nordel* 1070 1,4 hexadiene 2.5 Vistalon* 5600 ENB 4.5 Vistalon 6505 9.5

45 Degree of EPDM Unsaturation
Base formulation are as follows: Degree of EPDM Unsaturation Low Medium High Nordel 1070 100 - Vistalon 5600 Vistalon 6505 N-550 Black N-774 Black Paraffinic Oil 110 Flectol H 2 Zinc Oxide 5 Stearic Acid *Nordel is a registered trademark of E.I. DuPont de Nemours and Company *Vistalon is a registered trademark of Exxon Chemical Company.

46 Table I : LOW UNSATURATION EPDM
Cure Systems 1 2 3 4 5 Low Cost X Triple 8 Low Set General Purpose 2121

47 Mooney Scorch @135C Minimum Viscosity 41 49 43 46 T5, Minutes 11.4 6.0 17.5 9.5 15.2 T35, Minutes 14.4 8.3 24.8 12.4 19.7 Rheometer 160C; 1 Arc Max. Torquo, in, -lbs. 23.5 29.66 24.5 27.5 22.5 T2, Minutes 3.5 2.5 4.8 3.0 5.8 T90, Minutes 17.5 17.3 14.5 15.5 18.0

48 Stress-Strain: Cure T90 @ 160C
Shore “A” Hardness 67 71 69 66 100% Modulus, psi 480 705 520 600 385 Ult. Tensile, psi 1690 1860 1600 1715 1615 Ult. Elongation, % 320 280 325 295 430 Stress-Strain: After 70 Shore “A” Hardness 72 77 73 100% Modulus, psi 850 1370 805 1330 705 Ult. Tensile, psi 1950 2015 1675 1900 1770 Ult. Elongation, % 235 160 225 155 280 % Elongation Retained 57 69 52 65

49 Compression Set Percent after 22 Hrs. @122C
Cure T90 + % Set 68 67 40

50 Table II : MEDIUM UNSATURATION EPDM
Cure Systems 1 2 3 4 5 Low Cost X Triple 8 Low Set General Purpose 2121

51 Mooney Scorch @135C Minimum Viscosity 41 46 38 39 T5, Minutes 7.3 4.2 11.0 7.0 10.5 T35, Minutes 9.8 6.2 17.8 10.0 14.5 Rheometer 160C; 1 Arc Max. Torquo, in, -lbs. 28 31 25 29 T2, Minutes 3.5 1.5 3.4 2.5 4.2 T90, Minutes 12.8 9.3 8.0 13.8 12.0

52 Stress-Strain: Cure T90 @ 160C
Shore “A” Hardness 74 76 100% Modulus, psi 610 620 445 585 600 Ult. Tensile, psi 151 1600 1405 1605 1645 Ult. Elongation, % 305 275 375 310 400 Stress-Strain: After 70 Shore “A” Hardness 78 80 77 79 100% Modulus, psi 955 1045 770 1000 750 Ult. Tensile, psi 1835 1790 2105 1655 1870 Ult. Elongation, % 207 175 235 280 % Elongation Retained 68 63 56 70

53 Compression Set Percent after 22 Hrs. @122C
Cure T90 + C % Set 67 50 65 63

54 Table III : HIGH UNSATURATION EPDM
Cure Systems 1 2 3 4 5 Low Cost X Triple 8 Low Set General Purpose 2121

55 Mooney Scorch @135C Minimum Viscosity 41 48 44 37 T5, Minutes 9.1 5.3 15.0 8.0 10.0 T35, Minutes 13.5 7.7 29.5 12.8 14.5 Rheometer 160C; 1 Arc Max. Torquo, in, -lbs. 30 35 29 33 28 T2, Minutes 2.8 1.5 3.4 2.5 T90, Minutes 11.1 8.0 9.0 11.2 9.5

56 Stress-Strain: Cure T90 @ 160C
Shore “A” Hardness 75 77 76 100% Modulus, psi 970 1170 890 1100 815 Ult. Tensile, psi 1490 1550 1390 1630 Ult. Elongation, % 160 135 165 155 175 Stress-Strain: After 70 Shore “A” Hardness 79 83 78 81 80 100% Modulus, psi 1500 - 1270 1130 Ult. Tensile, psi 1680 1715 1480 1690 1540 Ult. Elongation, % 115 85 120 140 % Elongation Retained 72 63 73 54

57 Compression Set Percent after 22 Hrs. @122C
Cure T90 + C % Set 66 62 43 65 67

58

59

60 Kombinasi Accelerator
Processing Safety TMTM 0.6 DPG 0.5 Sulfur 0.3 Heat & Comp set Resistance ETU 1.0 Clay Loading MBTS

61 Kombinasi Accelerator
Carbon Black Loading ETU 1.0 TMTD 0.2 High Temp. Curing 0.5 TMTM 0.6 DPG Sulfur 0.3 Low Temp. Curing DETU 1.5 MBTS

62 VULKANISASI PEROKSIDA
RO-OR Peroksida RO* + PH Karet P* + P* 2 RO* Radikal Peroksi ROH + P* Radikal Karet P + P Ikatan Silang

63 VULKANISASI PEROKSIDA MEMERLUKAN 3 LANGKAH
PEROKSIDA TERBELAH SEIMBANG MENJADI 2 RADIKAL ALKOKSI SATU RADIKAL ALKOKSI MENGAMBIL SATU ATOM HIDROGEN DARI RANTAI POLIMER, TERBENTUK RADIKAL RANTAI POLIMER. DUA RADIKAL RANTAI POLIMER YANG BERDEKATAN BERIKATAN MEMBENTUK IKATAN KARBON-KARBON.

64 KARAKTERISTIK VULKANISASI DENGAN PEROKSIDA
COMPRESSION SET RENDAH PENGUSANGAN OLEH PANAS SANGAT RENDAH TIDAK ADA REVERSI VULKANISASI PADA KARET YANG BERBEDA LEBIH BAIK TAHAN TERHADAP HIDROGEN SULFIDA DAN SIFAT KELISTRIKAN YANG BAIK

65 Keep Contact with us Web: Telp (Hunting), Fax Alamat: Office: Jl. Radin Inten II No. 62 Duren Sawit, Jakarta INDONESIA Workshop: Jl. Pahlawan Revolusi No. 22B Jakarta INDONESIA


Download ppt "TEKNOLOGI VULKANISASI"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google