Studi Kinetika Degradasi Termo-Oksidatif dan Perbandingan Ketahanan Thermal Aging Polimer Teknik (PA6, PA66, dan PBT) Berpenguat Serat Kaca 30%

Abstract

Industrialisasi otomotif modern mendorong penggunaan komposit polimer teknik untuk mengurangi bobot kendaraan dan meningkatkan ketahanan komponen pada suhu tinggi. Penelitian ini mengevaluasi kinetika degradasi termo-oksidatif dan ketahanan thermal aging PA6-GF30, PA66-GF30, dan PBT-GF30. Accelerated thermal aging dilakukan sesuai ASTM D3045 pada 130, 150, dan 170 °C selama 0–1000 jam. Sifat mekanik diuji berdasarkan ASTM D638, sedangkan perubahan fisikokimia dan morfologi dianalisis menggunakan DSC, TGA, dan SEM. Hasil menunjukkan strain at break lebih sensitif terhadap degradasi dibandingkan tensile strength. Pada 170 °C selama 1000 jam, retensi tensile strength PA6-GF30, PBT-GF30, dan PA66-GF30 masing-masing 92,7%, 87,3%, dan 85,6%. Pemodelan orde kesatu–Arrhenius menghasilkan energi aktivasi 52,49 kJ/mol untuk PA6-GF30 dan 36,04 kJ/mol untuk PA66-GF30, sedangkan PBT-GF30 menunjukkan perilaku non-Arrhenius. Proyeksi RTI pada retensi 50% selama 5.000 jam masing-masing mencapai 187,3 °C, 169,8 °C, dan 161,0 °C. Analisis DSC, TGA, dan SEM mengonfirmasi embrittlement, penurunan stabilitas termal, serta kerusakan mikrostruktur. Secara keseluruhan, PA6-GF30 menunjukkan ketahanan penuaan termal dan reliabilitas umur pakai terbaik untuk aplikasi otomotif under-the-hood bersuhu tinggi.