Studi modifikasi pati sagu ikatan silang dengan reaksi Diels Alder

Abstract

Plastik merupakan polimer yang dapat dicetak menjadi berbagai bentuk yang diinginkan, kuat, mudah diproduksi dan tidak memakan biaya besar untuk memproduksinya. Oleh karena itu plastik banyak digunakan dan berkembang luas di dunia. Walaupun plastik memiliki banyak keuntungan, plastik menimbulkan beberapa masalah yang berdampak pada lingkungan seperti menumpuknya sampah plastik dan bahan baku pembuatannya adalah bahan yang tidak terbarukan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk membuat bahan baku bioplastik yang bersifat biobased dan dapat di-recycle. Proses pembuatannya dilakukan dengan modifikasi kimia pada pati sagu. Modifikasi tersebut adalah reaksi transesterfikasi dan modifikasi ikatan silang dengan reaksi Diels Alder. Pembuatan bahan baku bioplastik ini dibagi menjadi 4 tahapan yaitu analisa bahan baku, reaksi transesterifikasi, modifikasi ikatan silang dengan reaksi Diels Alder, dan analisa produk. Sebelum tahap transesterifikasi bahan baku pati sagu akan dianalisa dahulu kadar airnya. Reaksi transesterifikasi akan dilakukan dengan variasi rasio katalis K2CO3 (0,2 mol/mol AGU; 0,3 mol/mol AGU; 0,4 mol/mol AGU dan 0,5 mol/mol AGU), sedangkan untuk modifikasi ikatan silangnya variasi yang dilakukan adalah waktu reaksi (3 jam dan 6 jam) dan suhu annealing (50 oC, 70 oC, 150 oC). Reaksi transesterifikasi bertujuan untuk menambahkan gugus furan pada pati sagu alami. Kemudian hasil reaksinya direaksikan dengan bismaleimide menghasilkan pati ter-crosslinking. Produk yang dihasilkan akan dianalisa lebih lanjut. Untuk produk pati ester akan dianalisa degree of substitution, gugus fungsi, kristalinitas dan stabilitas termal. Sedangkan untuk pati crosslinking akan dianalisa kelarutannya, gugus fungsi, kristalinitas, morfologi dan stabilitas termal. Dari data yang dihasilkan dari penelitian diperoleh bahwa variasi katalis optimum untuk reaksi transesterifikasi adalah 0,3 mol/mol AGU menghasilkan pati ester dengan nilai DS 0,32. Pati ester ini kemudian di-crosslink dengan reaksi Diels Alder. Pada tahap crosslinking divariasikan suhu annealing dan lama waktu reaksi crosslinking. Dari hasil penelitian didapat bahwa pada suhu annealing 70oC dan waktu reaksi crosslinking 6 jam menghasilkan pati crosslinking yang kelarutannya paling rendah. Pati crosslinking yang dihasilkan mempunyai sifat kristalin dengan struktur yang kasar, beraglomerasi dan bersifat thermoreversible. Pati crosslinking juga memiliki ketahanan termal yang lebih bagus jika dibandingkan dengan pati ester dan pati sagu asli.