Stabilitas Termal dan Kristalinitas Komposit Polyvinylidene Fluoride) PVDF/SiO2 Pasir Vulkanik Kelud

Authors

  • Ria Inus Sholikah Jurusan Fisika FMIPA, Universitas Negeri Surabaya
  • Woro Setyarsih Jurusan Fisika FMIPA, Universitas Negeri Surabaya
  • Istiqomah Istiqomah Jurusan Fisika FMIPA, Universitas Negeri Surabaya
  • Ajeng Hefdea Jurusan Fisika FMIPA, Universitas Negeri Surabaya
  • Entang Wulancahayani Jurusan Fisika FMIPA, Universitas Negeri Surabaya
  • Lydia Rohmawati Jurusan Fisika FMIPA, Universitas Negeri Surabaya

Abstract

Polyvinylidene fluoride (PVDF) merupakan material plastik yang memiliki konstanta piroelektrik dan piezoelektrik yang relatif tinggi sehingga dapat dijadikan sebagai bahan dielektrik pada superkapasitor. PVDF dikompositkan dengan SiO2 untuk mendapatkan stabilitas termal dan kristalinitas yang mendukung sifat bahan dielektrik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik stabilitas termal dan kristalinitas dari PVDF/SiO2. Komposit PVDF/SiO2 disintesis menggunakan metode inversi fasa dengan variasi komposisi SiO2 (1 wt%, 2 wt%, 3 wt%, 4 wt% dan 5 wt%) dan bahan dikarakterisasi menggunakan XRD dan analisis termal DSC/TGA. Hasil uji XRD menunjukkan bahwa puncak intensitas PVDF semakin menurun seiring dengan meningkatnya komposisi SiO2 dalam komposit PVDF/SiO2, ini disebabkan oleh kristalinitas PVDF yang mengalami penurunan akibat penyebaran partikel SiO2 pada komposit. Hasil uji TGA menunjukkan komposit PVDF/SiO2 dengan 2 wt% SiO2 memiliki stabilitas termal paling baik. PVDF murni memiliki persen kristalinitas terbesar dibandingkan dengan komposit PVDF/SiO2 yaitu 36.3%.

 

Polyvinylidene fluoride (PVDF) is a plastic material that has relatively high pyroelectric and piezoelectric constants so that it can be used as a dielectric material in supercapacitors. PVDF is composed with SiO2 to obtain thermal stability and crystallinity that support the properties of dielectric material. This study aimed to determine the characteristics of thermal stability and crystallinity of PVDF/SiO2. Composite PVDF/SiO2 synthesized using phase inversion methods with composition variations of SiO2 (1 wt%, 2 wt%, 3 wt%, 4 wt% and 5 wt%) and material characterized using XRD and DSC/TGA thermal analysis. X-Ray Diffraction measurement showed that the peak intensity of PVDF decreases as the number of SiO2 composition in the composite PVDF/SiO2, this happens because the crystallinity of PVDF decline caused by the spread of SiO2 particles in composite disrupt crystal growth of PVDF. TGA measurement showed that composite PVDF/SiO2 - 2 wt% SiO2 had the best thermal stability of the others composite. Pure PVDF had the largest percent crystallinity compared to composites PVDF/SiO2 was 36.3%.

References

Cho JW and Kyung IS, 2001. Crystallization of Poly (vinylidene fluoride)-SiO2 Hybrid Composites Prepared by a Sol-gel Process. Fibers and Polymers, 2(3): 135- 140.

Esterly DM, 2002. Manufacturing of Poly (vinylidene fluoride) and Evaluation of its Mechanical Properties. Materials Science.

Hermasari R dan Kusumawati N, 2013. Pengaruh Komposisi Larutan Cetak Polyvinylidene fluoride (PVDF) dan Non Pelarut H2O/C2H5OH terhadap Kinerja Membran Polyvinylidene Fluoride dalam Pemisahan Pewarna Indigo. UNESA Journal Of Chemistry, 2 (3).

Katoch A, 2009. Structural and Dielectric Investigations of Nano Dispersed Poly (Vinylidene Fluoride) (PVDF) Composites. School of Physics and Materials science: Thapar University, Patiala, (Punjab).

Monalisa Y, 2013. Pengaruh Variasi Suhu Annealing terhadap Struktur dan Ukuran Butir Silika dari Abu Tongkol Jagung Menggunakan X-Ray Difractometer. Pillar of Physic, 1: 102-110.

Munasir, Surahmat, Triwikantoro, Zainuri M & Darminto, 2013. Pengaruh Molaritas NaOH Pada Sintesis Nanosilika Berbasis Pasir Bancar Tuban. Jurnal Penelitian Fisika dan Aplikasinya (JPFA), Vol 3(2).

Nizar M, 2016. Sintesis SiO2 sebagai Absorbsi Ion Pb2+. Tidak diterbitkan. FMIPA, Unesa: Surabaya.

Ostasevicius V, Milasauskaite I, Dauksevicius R, 2010. Experimental Characterization of Material Structure of Piezoelectric PVDF Polymer. Mechanika, 6 (6).

Rines GE, 1920. Dielectric. Encyclopedia Americana. Online. Diakses tanggal 9 Agustus 2015 (http://id.wikipedia.org/wiki/Encyclopedia_Americana)

Rundqvist, K, 2013. Piezoelectric Behaviour of Woven Constructions Based on Poly (Vinylidene Fluoride) Bicomponent Fibres. The Swedish School of Textiles Report: University of Boras.

Satapathy SP, Gupta PK & Varma KBR, 2011. Effect of Annealing on Phase Transition in Poly (Vinylidene Fluoride) Films Prepared Using Polar Solvent. Bulettin of Material Sciences, 34 (4).

Setiawan, D & Ambran H, 2015. Analisis Pengaruh Variasi Temperatur Annealing Terhadap Ukuran Kristal Film PVDF. Prosiding Seminar Nasional Fisika (E-Journal) SNF.

Sukron M, 2015. Studi Dielektrik Polyvinilidene Fluoride (PVDF)/SiO2 dengan Variasi Penambahan Massa SiO2. Tidak diterbitkan. FMIPA, Unesa: Surabaya.

Sulistyo DH, 2015. Studi Pengaruh Ukuran Butir Partikel dan Struktur Kristal terhadap Sifat Dielektrik Nanopartikel Copper Ferrit (CuFe2O4). Prosiding Pertemuan Ilmiah XXIX HFI Jateng & DIY: Yogyakarta.

Downloads

Issue

Vol. 5 No. 2 (2017): April, Sains & Matematika

Section

Articles

License

Naskah yang diserahkan penulis haruslah sebuah karya yang tidak melanggar hak cipta (copyright) yang ada. Naskah yang dimasukkan harus naskah orisinil dan belum pernah dimuat di terbitan manapun. Segala hak yang tercantum pada diri penulis, melekat pada pengelola jurnal untuk mengedit, mengupload, dan mempublikasikan naskah kepada khalayak umum.
Abstract views: 388 , PDF Downloads: 903