Pengaruh variasi komposisi bahan pengisi carbon black dan silika pada sifat viskoelastis kompon karet untuk tread ban

Abstract

Sifat reologi dan viskoelastis pada kompon karet, terutama kompon tread ban, sangat dipengaruhi oleh jenis karet serta bahan pengisi yang digunakan. Kedua sifat ini sangat mempengaruhi hasil akhir dari produk karet terutama dalam hal sifat mekanisnya. Dalam pengembangan suatu produk, penelitian mengenai kedua sifat ini sangatlah penting untuk memperoleh formulasi yang optimum. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat reologi dan viskoelastis dari kompon tread ban menggunakan bahan dasar karet alam (NR) dan butadiene rubber (BR) dengan memvariasikan komposisi bahan pengisi yaitu carbon black dan silika. Bahan dasar NR dan BR dengan rasio 85/15 phr dicampur dengan menggunakan alat kneader, sementara rasio bahan pengisi carbon black/silika adalah: 50/0, 40/10, 25/25, 10/40, dan 0/50 phr. Sifat reologi dan viskositas diuji dengan menggunakan rubber process analyzer (RPA) TA Instrument Elite dan dynamic mechanical analyzer (DMA) 7100 Hitachi. Pengujian RPA dilakukan dengan menggunakan variasi frekuensi dari 0.01-50 Hz pada suhu 1000C dengan amplitudo tetap 10 dan variasi amplitude dari 0,05-3,59 pada suhu 900C dengan frekuensi tetap 1 Hz. Sedangkan pengujian viskoelastis dengan DMA dilakukan menggunakan metode tension-compression dengan rentang suhu pengujian pada -800 – 800C. Hasil uji RPA menunjukkan penambahan silika mempengaruhi interaksi antar bahan pengisi yang ditunjukkan dengan perbedaan pada efek Payne. Energi disipasi juga menunjukkan kecenderungan menurunkan heat build up, meningkatkan sifat mekanis dan memperbaiki ketahanan abrasi pada produk karet dengan tambahan silika sebagai bahan pengisi. Hal ini juga didukung oleh hasil uji DMA yang  menunjukkan wet skid resistance pada penggunaan silika yang sebanding dengan penggunaan carbon black saja dan rolling resistance yang meningkat signifikan dengan penambahan silika.