Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61767
| Title: | การสังเคราะห์เทอร์โมพลาสติกพอลิยูรีเทนจากขยะเพ็ต |
| Other Titles: | Synthesis of thermoplastic polyurethane from pet waste |
| Authors: | ศิรประภา เจริญภักดี |
| Advisors: | ประณัฐ โพธิยะราช |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์ |
| Advisor's Email: | Pranut.P@Chula.ac.th |
| Subjects: | เทอร์โมพลาสติก โพลิยูริเธน โพลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต Thermoplastics Polyurethanes Polyethylene terephthalate |
| Issue Date: | 2551 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อเตรียมเทอร์โมพลาสติกพอลิยูรีเทน (ทีพียู) จากผลิตภัณฑ์ไกลโคไลซ์ที่ได้จากการไกลโคลิซิสขยะประเภทพอลิเอทิลีนเทเรฟแทเรตหรือเพ็ต รวมทั้งศึกษาผลของชนิดและปริมาณเชนเอกซ์เทนเดอร์ที่มีต่อสมบัติทางกายภาพของทีพียูที่เตรียมได้ โดยได้นำเศษเพ็ตที่เตรียมจากขวดเพ็ตมาไกลโคลิซิสด้วยโพรพิลีนไกลคอลที่มากเกินพอในอัตราส่วนของเพ็ตต่อโพรพิลีนไกลคอลคือ 37.5 : 62.5 โดยน้ำหนัก และใช้ซิงก์อะซิเตต 0.5% โดยน้ำหนักของเพ็ตเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ผลิตภัณฑ์ไกลโคไลซ์ที่ได้นำมาทำปฏิกิริยากับไดฟีนิลมีเทนไดไอโซไซยาเนต (เอ็มดีไอ) ร่วมกับเชนเอกซ์เทนเดอร์ได้แก่ เอทิลีนไกลคอล โพรพิลีนไกลคอล ไดเอทิลีนไกลคอล พอลิเอทิลีนไกลคอล หรือพอลิโพรพิลีนไกลคอลชนิดใดชนิดหนึ่ง เพื่อศึกษาผลของชนิดเชนเอกซ์เทนเดอร์ที่มีผลต่อทีพียูที่เตรียมได้ มีการปรับเปลี่ยนสัดส่วนโดยโมลของเอ็มดีไอต่อผลิตภัณฑ์ไกลโคไลซ์ (NCO/OH) และเชนเอกซ์เดอร์ เพื่อศึกษาผลของปริมาณเชนเอกซ์เทนเดอร์ และกำหนดให้ผลรวมสัดส่วนโดยโมลของ NCO/OH ในระบบเท่ากับ 1 การสังเคราะห์พอลิยูรีเทนใช้วิธีการสังเคราะห์แบบบัลก์และแบบสารละลาย จากนั้นนำพรีพอลิเมอร์ที่ได้อัดแบบและหล่อแบบตามลำดับ ในการสังเคราะห์แบบบัลก์พบว่าทีพียูที่มีพอลิเอทิลีนไกลคอล 5%-8% สามารถขึ้นรูปเป็นแผ่นด้วยการอัดแบบได้ และการสังเคราะห์แบบสารละลายพบว่าทีพียูที่มีพอลิเอทิลีนไกลคอล 0%-8% สามารถขึ้นรูปเป็นแผ่นด้วยการหล่อแบบได้ และพบอีกว่าทีพียูที่มีพอลิเอทิลีนไกลคอล 5% จากการสังเคราะห์แบบบัลก์ และที่มี พอลิเอทิลีนไกลคอล 2.5% และ 5% จากการสังเคราะห์แบบสารละลายนั้นมีค่าความแข็งใกล้เคียงกับทีพียูทางการค้า ผลิตภัณฑ์ที่ได้นำไปวิเคราะห์และทดสอบสมบัติต่างๆ ได้แก่ การวิเคราะห์หาน้ำหนักและการกระจายน้ำหนักโมเลกุลด้วยเทคนิคเจลเพอมิเอชันโครมาโทกราฟี การวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (FT-IR) การทดสอบสมบัติทางความร้อนด้วยเทคนิค เทอร์โมกราวิเมทริกแอนนาไลซิส (TGA) เทคนิคดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงคาลอริเมทรี (DSC) และการวิเคราะห์สมบัติเชิงกลพลวัต (DMA) โดยพบว่าปริมาณของพอลิเอทิลีนไกลคอลและวิธีการสังเคราะห์นั้นมีผลต่ออุณหภูมิการสลายตัวเล็กน้อย แต่มีผลอย่างเห็นได้ชัดต่ออุณหภูมิกลาสทรานซิชัน (Tg) อุณหภูมิหลอมเหลว (Tm) ความสามารถในการขึ้นรูป และความแข็งของชิ้นงาน พอลิเอทิลีนไกลคอลในทีพียูนั้นทำให้ชิ้นงานมีอุณหภูมิในการเริ่มสลายตัวด้วยความร้อนสูงกว่าทีพียูที่ไม่มีพอลิเอทิลีนไกลคอลเป็น เชนเอกซ์เทนเดอร์ แต่ก็ต่ำกว่าทีพียูทางการค้า และพอลิเอทิลีนไกลคอลเพียงอย่างเดียว |
| Other Abstract: | งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อเตรียมเทอร์โมพลาสติกพอลิยูรีเทน (ทีพียู) จากผลิตภัณฑ์ไกลโคไลซ์ที่ได้จากการไกลโคลิซิสขยะประเภทพอลิเอทิลีนเทเรฟแทเรตหรือเพ็ต รวมทั้งศึกษาผลของชนิดและปริมาณเชนเอกซ์เทนเดอร์ที่มีต่อสมบัติทางกายภาพของทีพียูที่เตรียมได้ โดยได้นำเศษเพ็ตที่เตรียมจากขวดเพ็ตมาไกลโคลิซิสด้วยโพรพิลีนไกลคอลที่มากเกินพอในอัตราส่วนของเพ็ตต่อโพรพิลีนไกลคอลคือ 37.5 : 62.5 โดยน้ำหนัก และใช้ซิงก์อะซิเตต 0.5% โดยน้ำหนักของเพ็ตเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ผลิตภัณฑ์ไกลโคไลซ์ที่ได้นำมาทำปฏิกิริยากับไดฟีนิลมีเทนไดไอโซไซยาเนต (เอ็มดีไอ) ร่วมกับเชนเอกซ์เทนเดอร์ได้แก่ เอทิลีนไกลคอล โพรพิลีนไกลคอล ไดเอทิลีนไกลคอล พอลิเอทิลีนไกลคอล หรือพอลิโพรพิลีนไกลคอลชนิดใดชนิดหนึ่ง เพื่อศึกษาผลของชนิดเชนเอกซ์เทนเดอร์ที่มีผลต่อทีพียูที่เตรียมได้ มีการปรับเปลี่ยนสัดส่วนโดยโมลของเอ็มดีไอต่อผลิตภัณฑ์ไกลโคไลซ์ (NCO/OH) และเชนเอกซ์เดอร์ เพื่อศึกษาผลของปริมาณเชนเอกซ์เทนเดอร์ และกำหนดให้ผลรวมสัดส่วนโดยโมลของ NCO/OH ในระบบเท่ากับ 1 การสังเคราะห์พอลิยูรีเทนใช้วิธีการสังเคราะห์แบบบัลก์และแบบสารละลาย จากนั้นนำพรีพอลิเมอร์ที่ได้อัดแบบและหล่อแบบตามลำดับ ในการสังเคราะห์แบบบัลก์พบว่าทีพียูที่มีพอลิเอทิลีนไกลคอล 5%-8% สามารถขึ้นรูปเป็นแผ่นด้วยการอัดแบบได้ และการสังเคราะห์แบบสารละลายพบว่าทีพียูที่มีพอลิเอทิลีนไกลคอล 0%-8% สามารถขึ้นรูปเป็นแผ่นด้วยการหล่อแบบได้ และพบอีกว่าทีพียูที่มีพอลิเอทิลีนไกลคอล 5% จากการสังเคราะห์แบบบัลก์ และที่มี พอลิเอทิลีนไกลคอล 2.5% และ 5% จากการสังเคราะห์แบบสารละลายนั้นมีค่าความแข็งใกล้เคียงกับทีพียูทางการค้า ผลิตภัณฑ์ที่ได้นำไปวิเคราะห์และทดสอบสมบัติต่างๆ ได้แก่ การวิเคราะห์หาน้ำหนักและการกระจายน้ำหนักโมเลกุลด้วยเทคนิคเจลเพอมิเอชันโครมาโทกราฟี การวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (FT-IR) การทดสอบสมบัติทางความร้อนด้วยเทคนิค เทอร์โมกราวิเมทริกแอนนาไลซิส (TGA) เทคนิคดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงคาลอริเมทรี (DSC) และการวิเคราะห์สมบัติเชิงกลพลวัต (DMA) โดยพบว่าปริมาณของพอลิเอทิลีนไกลคอลและวิธีการสังเคราะห์นั้นมีผลต่ออุณหภูมิการสลายตัวเล็กน้อย แต่มีผลอย่างเห็นได้ชัดต่ออุณหภูมิกลาสทรานซิชัน (Tg) อุณหภูมิหลอมเหลว (Tm) ความสามารถในการขึ้นรูป และความแข็งของชิ้นงาน พอลิเอทิลีนไกลคอลในทีพียูนั้นทำให้ชิ้นงานมีอุณหภูมิในการเริ่มสลายตัวด้วยความร้อนสูงกว่าทีพียูที่ไม่มีพอลิเอทิลีนไกลคอลเป็น เชนเอกซ์เทนเดอร์ แต่ก็ต่ำกว่าทีพียูทางการค้า และพอลิเอทิลีนไกลคอลเพียงอย่างเดียว The purposes of this research are to synthesize thermoplastic polyurethane (TPU) from glycolyzate obtained from glycolysis of polyethylene terephthalate (PET) waste and to study the effects of types and amounts of chain extenders on physical properties of the synthesized TPU. Waste PET flake was glycolyzed in excess of propylene glycol (PG) at 62.5 wt% and zinc acetate at 0.5 wt% of PET as a catalyst. The glycolyzate and diphenylmethane diisocyanate (MDI) monomer were subsequently reacted in the presence of ethylene glycol (EG), propylene glycol (PG), diethylene glycol (DEG), polyethylene glycol (PEG) or polypropylene glycol (PPG) as a chain extender. TPU was synthesized via bulk polymerization and solution polymerization and subsequently. The mole ratio of MDI to glycolyzate (NCO/OH) as well as chain extender was varied. The obtained product was characterized by gel permiation chromatography (GPC), fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical analysis (DMA). The bulk-polymerzied and solution-polymerized products were processed into thin plastic sheets by using a compression molding machine or casting, respectively. The hardness of the specimens was then measured. In the case of bulk polymerization, the synthesized TPUs with 5%-8% PEG were successfully compressed into sheets. However, when the amount of PEG exceeds this range, it was not possible to process the obtained TPUs into sheets. The synthesized TPUs with 5% and 10% PPG was also not able to fabricate into sheets by compression molding. In case of solution polymerization, the synthesized TPUs with 0%, 2.5%, 5%, 6%, 7% and 8% PEG were also successfully casted into sheets. It was found that the amount of chain extender (PEG) and the synthesis tecnique slightly affected the decomposition temperature (Td) but had a significant effect on the glass transition temperature (Tg), the melting temperature (Tm), processibility and hardness of the prepared TPUs. The first onset Td of the synthesized TPUs with PEG with a chain extender was higher than that of the synthesized TPU without chain extender but were lower than those of commercial TPU and pure PEG. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2551 |
| Degree Name: | วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ประยุกต์และเทคโนโลยีสิ่งทอ |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61767 |
| URI: | http://doi.org/10.14457/CU.the.2008.2027 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.14457/CU.the.2008.2027 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Sci - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 5072484323_2551.pdf | 1.91 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.