Perpustakaan Digital ITB

Polivinil klorida (PVC) merupakan polimer serbaguna dengan volume terbesar ketiga dunia dan termasuk termoplastik tertua. PVC memiliki banyak jenis yang digunakan dalam aplikasi yang berbeda disesuaikan dengan ukuran partikel dan nilai-k. PVC mudah diproses dan diolah, dapat diatur tingkat kekerasannya, dan tidak mudah pecah. Akan tetapi, polimer ini mudah rusak oleh panas. Degradasi termal pada PVC, disebut dehidroklorinasi, terjadi karena keberadaan atom klorida labil, yaitu alilik dan tersier. Atom klorida alilik terbentuk ketika reaksi polimerisasi dihentikan sedangkan atom klorida tersier terbentuk ketika proses polimerisasi beserta pembentukan cabang. Pemanasan PVC menyebabkan atom klorida labil dalam rantai panjang PVC lepas menjadi HCl dan menghasilkan atom klorida baru. HCl yang terbentuk menjadi katalis untuk reaksi degradasi berikutnya. Dehidroklorinasi menyebabkan perubahan warna dan penurunan kekuatan mekanik yang menurunkan kinerja dan mempersingkat masa pakai PVC. Stabilisator ditambahkan pada resin PVC untuk menangkal dehidroklorinasi selama pencetakan. Stabilisator campuran logam organik, Ca/Zn karboksilat, merupakan stabilisator yang sering digunakan di industri dan merupakan alternatif stabilisator basis timbal yang mulai dilarang karena tidak ramah lingkungan. Stabilisator Ca/Zn memiliki efek pembakaran seng yang menyebabkan stabilitas jangka panjangnya kurang baik. Dalam bekerjanya, stabilisator campuran logam ditambah kostabilator untuk meningkatkan efek stabilisasi. Pentaeritritol (PE) merupakan ko-stabilisator yang populer. Kelebihannya adalah hemat biaya, daya tahan warna yang baik, dan memiliki stabilitas termal jangka panjang yang baik. Kinerja PE tidak terlepas dari banyaknya gugus hidroksil yang dimiliki. Kelemahan PE adalah berwujud padat pada temperatur pencetakan PVC karena memiliki titik leleh yang tinggi. Wujud padat menyulitkan distribusi dan memperlambat laju reaksi stabilisasi. Konversi PE menjadi bentuk monoester merupakan salah satu solusi untuk menurunkan titik leleh namun tetap menjaga keberadaan gugus hidroksil sehingga peran ko-stabiliser dapat dipertahankan. Penelitian ini berfokus pada sintesis PE monoester sebagai ko-stabilisator dalam sistem stabilisator campuran logam (Ca/Zn-karboksilat). Distilat asam lemak sawit atau palm fatty acid distillate (PFAD) digunakan sebagai sumber asam karboksilat. Variasi sintesis monoester meliputi suhu reaksi, rasio molar PFAD terhadap PE, pengaduk, dan katalis. Produk dikarakterisasi melalui analisis FTIR, angka asam, angka iodin, dan angka hidroksil. Efek sebagai ko-stabilisator dievaluasi melalui uji statik dan dinamik dengan menggunakan kalsium/seng stearat sebagai stabilisator campuran logam. Penelitian ini menemukan bahwa kondisi operasi optimal untuk proses esterifikasi adalah pada suhu 150°C, dengan rasio molar PFAD terhadap PE sebesar 1:4, menggunakan overhead stirrer sebagai pengaduk, dan katalis H2SO4. Kondisi ini menghasilkan produk yang homogen dengan perolehan 30,6%, angka asam rendah sebesar 2,2 mg KOH/g, angka iodin 29,7 g I2/100 g, angka hidroksil 59,3 mg KOH/g, serta peningkatan waktu induksi sebesar 243,1% dan waktu stabilitas sebesar 266,3%.