นาโนคอมโพสิตชนิดใหม่ของเอบีเอสและแกรฟีนสาหรับการพิมพ์สามมิติแบบหลอมเหลว

Abstract

ในงานวิจัยนี้มุ่งเน้นในการพัฒนาวัสดุเชิงประกอบระหว่างเอบีเอสและแกรฟีน เพื่อใช้ในการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในเครื่องใช้ไฟฟ้าด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติ โดยเริ่มจากการเตรียมแกรฟีนจากผงแกรไฟต์ด้วยวิธีที่ดัดแปลงมาจากวิธีของฮัมเมอร์ หลังจากนั้นนาแกนฟีนที่เตรียมได้มาผสมกับเอบีเอสด้วยเทคนิคที่แตกต่างกัน 3 รูปแบบ ให้ได้วัสดุเชิงประกอบที่มีแกรฟีนความเข้มข้นสูง แล้วจึงนำมาผสมกับเม็ดพลาสติกเอบีเอสบริสุทธิ์ด้วย เครื่องอัดรีดแบบเกลียวหนอนคู่เพื่อขึ้นรูปเป็นเส้นวัสดุเชิงประกอบสำหรับการพิมพ์สามมิติ โดยจะทำการศึกษาสมบัติต่าง ๆ ได้แก่ ความสามารถในการขึ้นรูปด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติ (printability) ของเส้นวัสดุเชิงประกอบที่เตรียมได้ เช่น สมบัติทางความร้อน สมบัติเชิงการไหล เป็นต้น นอกจากนี้จะทำการศึกษาสมบัติเชิงกล สัณฐานวิทยา รวมไปถึง สมบัติทางไฟฟ้า ของชิ้นงานจากวัสดุเชิงประกอบที่พัฒนาขึ้นซึ่งทาการขึ้นรูปด้วยการพิมพ์สามมิติ ผลการทดลองพบว่า วิธีการผสมแกรฟีนกับเอบีเอสเพื่อให้ได้วัสดุเชิงประกอบที่มีแกรฟีนความเข้มข้นสูง พบว่า วิธีการระเหยตัวทำละลายที่อุณหภูมิห้อง ได้ชิ้นทดสอบที่ขึ้นรูปด้วยการพิมพ์สามมิติที่มีคุณสมบัติด้านแรงดึงที่ดีที่สุด รวมถึงสมบัติดัชนีการหลอมไหล ผลของการเติมอุนภาคแกรฟีนลงไปในเอบีเอสต่อสมบัติของชิ้นทดสอบที่ขึ้นรูปด้วยการพิมพ์สามมิติ พบว่าเมื่อปริมาณการเติมแกรฟีน 1 ส่วนต่อพอลิเมอร์ 100 ส่วน ชิ้นทดสอบจะมีสมบัติด้านแรงดึงและความทนแรงกระแทกที่เพิ่มขึ้น และลดต่ำลงเมื่อเพิ่มปริมาณแกรฟีนตั้งแต่ 3 ส่วนต่อพอลิเมอร์ 100 ส่วนขึ้นไป และชิ้นงานที่เติมแกรฟีนมีดัชนีการหลอมไหล และอุณหภูมิการสลายตัวที่สูงขึ้น อีกทั้งยังสามารถช่วยเพิ่มสมบัติต้านไฟฟ้าสถิตให้กับวัสดุเชิงประกอบพอลิแล็กทิกแอซิดได้