Pembuatan Resin Phenol Formaldehyde Sebagai Prekursor Untuk Preparasi Karbon Berpori: Pengaruh Jenis Turunan Phenol Terhadap Karakteristik Resin dan Karbon

Abstract

Resin phenolic merupakan hasil polikondensasi antara phenol (P) dengan formaldehyde (F). Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pembuatan resin phenol formaldehyde yang dimodifikasi dengan menambahkan reaktan turunan phenol seperti tersier butil phenol (T), resorcinol (R) dan hidroquinon (H). Resin yang dihasilkan digunakan sebagai prekursor pembuatan karbon berpori. Reaksi polimerisasi phenol formaldehyde dilakukan dalam reaktor berpengaduk pada suhu 90oC. KOH digunakan sebagai katalisator dan reaksi berlangsung 1-3 jam. Para Toluene Sulfonic Acid (pTSA) ditambahkan sebagai katalisator crosslinking. Proses pirolisis resin dilakukan pada suhu 800oC selama 1 jam untuk menghasilkan karbon berpori. Hasil karakterisasi dari keempat jenis resin tersebut menunjukkan bahwa densitas tertinggi adalah resin PF dan resin PFT, sebesar 1,18 g/ cm3. Resin PF memiliki kekerasan tertinggi yaitu sebesar 17,20 g/mm2. Hasil karakterisasi terhadap karbon menunjukkan bilangan iodin karbon PF sebesar 862,32 mg/g dan karbon PFT sebesar 794,16 mg/g. Karbon PF dan karbon PFT memiliki luas permukaan masing-masing sebesar 836,7 m2/g dan 720,7 m2/g.

Kata kunci: resin phenolic, karbon berpori, bilangan iodin, lebar permukaan

Phenolic resin is the product of polycondensation between phenol (P) with formaldehyde (F). This research aims to study synthesis of phenol formaldehyde resin modified by adding the reactant in the form of phenol derivatives, such as tertiary butyl phenol (T), resorcinol (R) and hydroquinone (H). The product is applied as precursor for making porous carbon. Reaction of phenol formaldehyde was carried out in a stirred reactor at temperature of 90oC for 1 to 3 hours. KOH was used as catalyst. Para Toluene Sulfonic Acid (pTSA) was added to the resin as a cross linking catalyst. Carbonization process was carried out by pyrolysis at the temperature of 800oC for 1 hour. The results showed that PF and PFT resins had high density of 1.18g/cm3. PF resin had the hardness value of 17.2 g/mm2. The iodine number of the PF and PFT carbon was 862.3 mg/g and 794.16 mg/g, respectively. The surface area of the PF and PFT carbons were 836.7m2/g and 702.7m2/g, respectively.

Keywords: phenolic resins, porous carbon, iodine number, surface area.