สมบัติของพอลิบิวทิลีนซักซิเนต/ไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลส/แกรฟีนออกไซด์คอมพอสิต

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงการดูดซึมน้ำและสมบัติเชิงกลของพอลิบิวทิลีนซักซิเนตโดยการเติมไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสและแกรฟีนออกไซด์ที่สังเคราะห์โดยใช้เป็นตัวเติม สำหรับแกรฟีนออกไซด์นั้น สังเคราะห์จากแกรไฟต์ด้วยวิธีของฮัมเมอร์ จากสเปกตรัมของฟูเรียทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดของแกรฟีนออกไซด์ พบพีกที่แสดงหมู่ไฮดรอกซิล หมู่คาร์บอนิล และหมู่อิพ็อกซี ระยะห่างระหว่างระนาบของแกรฟีนออกไซด์มากกว่าแกรไฟต์ ฟิล์มพอลิบิวทิลีนซักซิเนตและฟิล์มคอมพอสิตพอลิบิวทิลีนซักซิเนตที่มีการเติมไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสและแกรฟีนออกไซด์เตรียมโดยใช้การผสมที่ใช้ตัวทำละลายตามด้วยการกดอัดด้วยความร้อน ซึ่งฟิล์มคอมพอสิตถูกขึ้นรูปใน 2 ภาวะ สำหรับภาวะแรกกำหนดให้ปริมาณของแกรฟีนออกไซด์คงที่ที่ร้อยละ 1 โดยน้ำหนัก ในขณะที่ปริมาณของไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสมีการเปลี่ยนแปลงจากร้อยละ 0-20 โดยน้ำหนัก ส่วนอีกภาวะกำหนดให้ปริมาณของไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสคงที่ที่ร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก ในขณะที่ปริมาณของแกรฟีนออกไซด์มีการเปลี่ยนแปลงจากร้อยละ 0-3 โดยน้ำหนัก จากนั้นนำมาศึกษาสมบัติทางความร้อน สัณฐานวิทยา สมบัติเชิงกล การดูดซึมน้ำ และการย่อยสลายด้วยเบส จากการศึกษาพบว่าการเติมไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสและแกรฟีนออกไซด์มีผลน้อยมากต่อสมบัติทางความร้อนของฟิล์มพอลิบิวทิลีนซักซิเนต นอกจากนี้ไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสและแกรฟีนออกไซด์ยังกระจายตัวดีในพอลิบิวทิลีนซักซิเนตเมทริกซ์ สำหรับสมบัติเชิงกลของฟิล์มพอลิบิวทิลีนซักซิเนต ค่ามอดุลัสของยังของฟิล์มดังกล่าวถูกปรับปรุงให้ดีขึ้นโดยการเติมไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสและแกรฟีนออกไซด์ อย่างไรก็ตามการเติมไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสทำให้ความทนแรงดึง ความยืดตัวสูงสุด ณ จุดขาด และความทนแรงฉีกขาดของฟิล์มลดลง แต่การเติมแกรฟีนออกไซด์ในปริมาณน้อยทำให้ความทนแรงดึง ความยืดตัวสูงสุด ณ จุดขาดเพิ่มขึ้น แต่ความทนแรงฉีกขาดลดลง สำหรับการดูดซึมน้ำและการย่อยสลายด้วยเบสของฟิล์มพอลิบิวทิลีนซักซิเนตดีขึ้นเมื่อเติมไมโครคริสตัลลีนเซลลูโลสและแกรฟีนออกไซด์มากขึ้น ทั้งนี้สมบัติดังกล่าวของฟิล์มคอมพอสิตเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณของสารตัวเติม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเติมในปริมาณมาก