1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Title:	Fabrikasi dan pencirian komposit laminat AL-LLDPE, AL-TPNR dan AL-TPENR
Authors:	Muhammad Zakir Muzakkar (P47337)
Supervisor:	Sahrim Hj. Ahmad, Prof. Dr.
Keywords:	Fabrikasi Laminat Composite materials Dissertations, Academic -- Malaysia
Issue Date:	Aug-2014
Description:	Komposit laminat mempamirkan sifat-sifat yang unik berbanding bahan-bahan konvensional. Objektif utama kajian penyelidikan ini ialah untuk menghasilkan matriks TPNR dan TPENR untuk membina komposit laminat Al-LLDPE, Al-TPNR dan Al-TPENR. Matriks telah disediakan daripada polietilena linear berketumpatan rendah (LLDPE), getah asli (NR), getah asli terepoksi (ENR) dan masing-masing cecairnya iaitu cecair getah asli (LNR) dan cecair getah asli terepoksi (LENR). Kesan rawatan permukaan aluminium dengan kertas pasir P600A mahupun 3-glisidoksi trimetoksi propil silana (3-GPS) dan penambahan agen gandingan malik anhidrida tercangkuk polietilena (PE-g-MA) ke dalam matrikss telah dikaji. Adunan matriks TPNR telah disediakan dengan komposisi LLDPE kepada NR pada nisbah 80:20 dengan 5% LNR sebagai agen pengserasi diantara LLDPE dan NR (TPNR) demikian pula untuk komposisi TPENR (LLDPE/ENR/LENR). Polimer LLDPE dan matriks TPNR dan TPENR diproses dengan menggunakan instrumen pengadunan leburan Thermo Haake Rheomix dengan parameter pemprosesan suhu 140°C, kelajuan rotor 50 rpm dan masa pengadunan 12 minit. Komposit laminat dibina melalui kaedah pelekatan polimer atau matriks dengan menggunakan penekan panas selama 10 minit pada suhu 160°C kemudian disejukkan selama 5 minit, kemudian dicirikan dan diuji. Keputusan menunjukkan bahawa terjadi interaksi kimia antara PE-g-MA dengan getah asli terepoksi bagi matriks TPENR/PE-g-MA membentuk ikatan taut silang semasa pengadunan dalam sehingga sifat kimia, fizikal, dinamik dan mekaniknya berubah. Hal ini ditunjukkan oleh tenaga kelikatan yang bertambah ketara dengan bertambah-nya masa pusingan rotor, lebih mudah terdegrasasi (DSC), adanya kumpulan berfungsi –OH, –C=O dan O=C–O–C=O daripada analisis FTIR, kekuatan mekanik lebih besar dan keserasian matriks bertambah yang ditunjukkan oleh mikrograf SEM berbanding matriks tanpa penambahan PE-g-MA. Juga dikesan terbentuknya interaksi kimia antara matriks dengan permukaan aluminium pada pembuatan komposit laminat Al-LLDPE, Al-TPNR dan Al-TPENR. Interaksi kimia komposit dapat ditingkatkan dengan menambahkan PE-g-MA dan permukaan aluminium dirawat dengan 3-GPS. Ikatan taut silang yang terbentuk dari interaksi kimia antara permukaan aluminium dengan matriks menyebabkan peningkatkan sifat mekanik dan perubahan sifat fizikal dan kimia. Keputusan sudut sentuhan menunjukkan penurunan sudut sentuhan permukaan aluminium yang dirawat dengan 3-GPS dan permukaan matriks dengan penambahan PE-g-MA. Analisis spektrum XPS mengesan adanya kumpulan Al–OH, H2O, C–OH, COOH, C=O, Si (silana) dan SiO2 pada permukaan aluminium dan C–C, C–OH, C=O dan –COOH pada permukaan matriks. Mikrograf SEM juga menunjukkan adanya lekatan yang kuat bagi matriks yang ditambahkan PE-g-MA dan permukaan aluminium dirawat dengan 3-GPS. Kekuatan ricih tertindih optimum bagi komposit laminat Al-LLDPE, Al-TPNR dan Al-TPENR diperoleh dengan penambahan PE-g-MA masing-masing sebanyak 10%, 15% dan 25% dan peningkatan kekuatan ricih tertindih komposit laminat adalah masing-masing 824.2%, 783.3% dan 942.9%, apabila permukaan aluminium dirawat dengan silana 3-GPS 1% (metanol), kekuatan ricih tertindih maksimum dapat ditingkatkan iaitu masing-masing 4.2%, 13.2% dan 9.8%. Keputusan kekuatan lenturan menunjukkan bertambah dua kali ganda jika matriks ditambahkan agen gandingan dan permukaan aluminium dirawat dengan silana.,Composite laminates exhibit unique properties compared to conventional materials. The main objective of this research is to produce a matrix TPNR and TPENR to cons-truct composite laminate Al-LLDPE, Al-TPNR and Al-TPENR through adhesions of polymer or matrix by using a hot pressure molding. The matrix was developed from: LLDPE, NR, ENR and their liquid, namely LNR and LENR. The effects of surface treatment of aluminum with sand paper P600A or 3-GPS and the addition of coupling agent of the PE-g-MA into the matrix has been studied. Blend of TPNR matrix was prepared with the composition of the LLDPE to NR in the ratio of 80 : 20 with 5% LNR as a compatibilizer agent between LLDPE and NR, and so is the composition of TPENR (LLDPE/ENR/LENR). LLDPE polymer and both of TPENR and TPNR matrix were processed by using a melt blending in Thermo Haake Rheomix proces-sing parameters are temperature of 140 °C, the rotor speed of 50 rpm and mixing time of 12 minutes. Composite laminates are constructed by means of adhesive or polymer matrix using a hot press for 10 minutes at 160 °C and then cooled for 5 minutes, then characterized and tested. The results showed that the chemical interaction occurs between the PE-g-MA with natural rubber epoxidized in the TPENR/PE-g-MA matrix, bond cross-links formed while in melt blending to change the chemical, physical, and mechanical-dynamic properties. This is demonstrated by the increased viscosity of energy very significantly with increasing time of the rotor rotation, the easier terdegrasasi (DSC), functional groups –OH, –C=O and O=C–O–C=O by FTIR analysis, increases the mechanical strength and compatibility matrix shown by SEM as compared matrix without the addition of PE-g-MA. Also formed chemical interaction between aluminum and matrix of manufacturing of laminated composite Al-LLDPE, Al and Al-TPENR TPNR. The chemical interaction of the composite can be improved when matrix added PE-g-MA and aluminum surfaces treated with 3-GPS. Cross-links bond formed from the chemical interaction between aluminum and matrix cause improving mechanical properties and changes in physical and chemical properties. The contact angle of aluminum surfaces treated with 3-GPS and the surface of the matrix decreased with the addition of PE-g-MA. The spectrum of XPS exhibited binding energy of Al-OH, H2O, –C–OH, –COOH, –C=O, Si (silane) and SiO2 on the aluminum surface and C–C, C–OH, –C=O and –COOH on the matrix surface. SEM micrograph also shows strong bond strength of the matrix when added to the PE-g-MA and aluminum surfaces treated with 3-GPS. Optimum lap shear strength of composite laminates Al-LLDPE, Al-TPNR and Al-TPENR obtained by addition of PE-g-MA, are 10%, 15% and 25% respectively. The optimal lap shear strength of composite laminates Al-LLDPE, Al-TPNR and Al-TPENR obtained by addition of PE-g-MA are 10%, 15% and 25% and improve the shear strength of the composite laminate lap are 824.2 %, 783.3% and 942.9%, respectively, when the aluminum surface treated with silane 3-GPS 1% (methanol), maximum of lap shear strength can be increased, which are 4.2%, 9.8% and 13:2% respectively. Bending strength results show two fold if the matrix is added with coupling agent and the aluminum surface is treated with silane.,Ph.D.,Komposit laminat mempamirkan sifat-sifat yang unik berbanding bahan-bahan konvensional. Objektif utama kajian penyelidikan ini ialah untuk menghasilkan matriks TPNR dan TPENR untuk membina komposit laminat Al-LLDPE, Al-TPNR dan Al-TPENR. Matriks telah disediakan daripada polietilena linear berketumpatan rendah (LLDPE), getah asli (NR), getah asli terepoksi (ENR) dan masing-masing cecairnya iaitu cecair getah asli (LNR) dan cecair getah asli terepoksi (LENR). Kesan rawatan permukaan aluminium dengan kertas pasir P600A mahupun 3-glisidoksi trimetoksi propil silana (3-GPS) dan penambahan agen gandingan malik anhidrida tercangkuk polietilena (PE-g-MA) ke dalam matrikss telah dikaji. Adunan matriks TPNR telah disediakan dengan komposisi LLDPE kepada NR pada nisbah 80:20 dengan 5% LNR sebagai agen pengserasi diantara LLDPE dan NR (TPNR) demikian pula untuk komposisi TPENR (LLDPE/ENR/LENR). Polimer LLDPE dan matriks TPNR dan TPENR diproses dengan menggunakan instrumen pengadunan leburan Thermo Haake Rheomix dengan parameter pemprosesan suhu 140°C, kelajuan rotor 50 rpm dan masa pengadunan 12 minit. Komposit laminat dibina melalui kaedah pelekatan polimer atau matriks dengan menggunakan penekan panas selama 10 minit pada suhu 160°C kemudian disejukkan selama 5 minit, kemudian dicirikan dan diuji. Keputusan menunjukkan bahawa terjadi interaksi kimia antara PE-g-MA dengan getah asli terepoksi bagi matriks TPENR/PE-g-MA membentuk ikatan taut silang semasa pengadunan dalam sehingga sifat kimia, fizikal, dinamik dan mekaniknya berubah. Hal ini ditunjukkan oleh tenaga kelikatan yang bertambah ketara dengan bertambah-nya masa pusingan rotor, lebih mudah terdegrasasi (DSC), adanya kumpulan berfungsi –OH, –C=O dan O=C–O–C=O daripada analisis FTIR, kekuatan mekanik lebih besar dan keserasian matriks bertambah yang ditunjukkan oleh mikrograf SEM berbanding matriks tanpa penambahan PE-g-MA. Juga dikesan terbentuknya interaksi kimia antara matriks dengan permukaan aluminium pada pembuatan komposit laminat Al-LLDPE, Al-TPNR dan Al-TPENR. Interaksi kimia komposit dapat ditingkatkan dengan menambahkan PE-g-MA dan permukaan aluminium dirawat dengan 3-GPS. Ikatan taut silang yang terbentuk dari interaksi kimia antara permukaan aluminium dengan matriks menyebabkan peningkatkan sifat mekanik dan perubahan sifat fizikal dan kimia. Keputusan sudut sentuhan menunjukkan penurunan sudut sentuhan permukaan aluminium yang dirawat dengan 3-GPS dan permukaan matriks dengan penambahan PE-g-MA. Analisis spektrum XPS mengesan adanya kumpulan Al–OH, H2O, C–OH, COOH, C=O, Si (silana) dan SiO2 pada permukaan aluminium dan C–C, C–OH, C=O dan –COOH pada permukaan matriks. Mikrograf SEM juga menunjukkan adanya lekatan yang kuat bagi matriks yang ditambahkan PE-g-MA dan permukaan aluminium dirawat dengan 3-GPS. Kekuatan ricih tertindih optimum bagi komposit laminat Al-LLDPE, Al-TPNR dan Al-TPENR diperoleh dengan penambahan PE-g-MA masing-masing sebanyak 10%, 15% dan 25% dan peningkatan kekuatan ricih tertindih komposit laminat adalah masing-masing 824.2%, 783.3% dan 942.9%, apabila permukaan aluminium dirawat dengan silana 3-GPS 1% (metanol), kekuatan ricih tertindih maksimum dapat ditingkatkan iaitu masing-masing 4.2%, 13.2% dan 9.8%. Keputusan kekuatan lenturan menunjukkan bertambah dua kali ganda jika matriks ditambahkan agen gandingan dan permukaan aluminium dirawat dengan silana
Pages:	175
Call Number:	TA418.9.L3 M839 2014 tesis
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.