Pembuatan dan Karakterisasi Nanokomposit Polyvinyl Alkohol dengan Partikulat ZnS sebagai Penguat

Abstract

It has been conducted research about synthesis and characterizing nanocomposite of polyvinyl alcohol (PVA) with ZnS nanoparticles as reinforcing. This research aims to make and characterize nanocomposite PVA/ZnS that conducted in two phases. First, ZnS nanoparticles prepared from zinc acetate and thiourea by the coprecipitation method. Second, ZnS nanoparticles in various concentrations were mixed with PVA using a magnetic stirrer at a temperature of 80 °C with a rotary speed of 500 rpm to form a nanocomposite PVA/ZnS by sol-gel method. Based on the difractogram from XRD, obtained that the ZnS structure which formed is wurtzide structure with a hexagonal shape and blende structure with a cubic shape. By using Scherer equation, the average of ZnS particle size is 49 nm. Tensile test results showed that average the maximum tensile obtained on ZnS 0% weight composition is 34.390 MPa, maximum of elongation at obtained on ZnS 1% weight composition is 430.81%, and maximum modulus elasticity obtained in ZnS 2% weight composition is 190.73 MPa. From morphological analysis using SEM obtained mixture evenly over the surface of the nanocomposite PVA/ZnS in ZnS on weight composition 2% weight. Thermal test results obtained maximum melting temperature of nanocomposite PVA/ZnS in ZnS composition by weight 3% wt at 224.39 °C with enthalpy 15.1036 J/g and heat 93.642 mJ.

Telah dilakukan penelitian tentang pembuatan dan karakterisasi nanokomposit polyvinyl alkohol (PVA) dengan nanopartikel ZnS sebagai penguat. Penelitian ini bertujuan untuk membuat dan mengkarakterisasi nanokomposit PVA/ZnS yang dilakukan dalam dua tahap. Pertama, nanopartikel ZnS disiapkan dari zinc asetat dan thiourea dengan metode kopresipitasi. Kedua, nanopartikel ZnS dalam berbagai konsentrasi dicampur dengan PVA menggunakan pengaduk magnet pada suhu 80oC dengan kecepatan putar 500 rpm untuk membentuk nanokomposit PVA/ZnS dengan metode sol-gel. Berdasarkan difraktogram dari XRD diperoleh bahwa struktur ZnS yang terbentuk adalah struktur wurtzite dengan bentuk hexagonal dan struktur blende dengan bentuk kubik. Dengan menggunakan persamaan Scherer ukuran rata-rata partikel ZnS 49 nm. Hasil uji tarik menunjukkan bahwa rata-rata kekuatan tarik terbesar diperoleh pada komposisi berat ZnS 0% yaitu 34,390 MPa, perpanjangan putus terbesar diperoleh pada komposisi berat ZnS 1% yaitu 430,81%, dan modulus elastisitas terbesar diperoleh pada komposisi berat ZnS 2% yaitu 190,73 MPa. Dari analisa morfologi menggunakan SEM diperoleh campuran yang lebih merata pada permukaan nanokomposit PVA/ZnS pada komposisi berat ZnS 2%. Hasil uji termal diperoleh suhu leleh maksimum dari nanokomposit PVA/ZnS pada komposisi berat ZnS 3% sebesar 224,39 oC dengan entalpi 15,1036 J/g dan kalor sebesar 93,642 mJ.