สมบัติเชิงกลของพลาสติกโพลีไวนิลคลอไรด์เสริมแรงด้วยใยแก้ว

Abstract

การวิจัยนี้เป็นการศึกษาสมบัติทางกายภาพและเชิงกลของพลาสติกโพลีไวนิลคลอไรด์เสริมแรงด้วยใยแก้ว โดยการใช้เส้นใยแก้วชนิด E-Glass แบบ Chopped Strands ที่มีขนาดความยาวเฉลี่ย 6 มิลลิเมตร เป็นสารเสริมแรงพลาสติกโพลีไวนิลคลอไรด์เสริมแรงด้วยเส้นใยแก้ว ถูกเตรียมจากพีวีซีเรซินที่มีค่า K เท่ากับ 58 และ 64 โดยใช้ปริมาณเส้นใยแก้วตั้งแต่ 0% ถึง 40% โดยน้ำหนัก ส่วนผสมทั้งหมดจะถูกผสมในเครื่องผสม และนำมารีดเป็นแผ่นโดยใช้เครื่องผสมชนิดลูกกลิ้งสองแถว แล้วอัดขึ้นรูปชิ้นงานด้วยเครื่องอัด ชิ้นงานที่ได้นำมาทดสอบสมบัติทางกายภาพ และเชิงกล ได้แก่ ความถ่วงจำเพาะ ความแข็งแรงของวัสดุภายใต้แรงดึง เปอร์เซ็นต์ความยืดหยุ่นภายใต้แรงดึง โมดูลัสความยืดหยุ่นภายใต้แรงดึง ความแข็งแรงของวัสดุภายใต้แรงกระแทก ความแข็งแรงของวัสดุภายใต้แรงกด โมดูลัสความยืดหยุ่นภายใต้แรงกดและความแข็งของวัสดุ จากการทดลอง พบว่าปริมาณเส้นใยแก้วมีผลทำให้ค่าความถ่วงจำเพาะของพลาสติกเสริมแรง โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุภายใต้แรงดึง โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุภายใต้แรงกด และความแข็งของวัสดุเพิ่มมากขึ้น ในขณะที่ความแข็งของวัสดุภายใต้แรงดึงและเปอร์เซ็นต์ความยืดหยุ่นของวัสดุภายใต้แรงดึงลดลง และปริมาณเส้นใยแก้วที่ 30 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักของพลาสติกเสริมแรง เป็นปริมาณที่เหมาะสมสำหรับการเสริมแรง ทำให้ค่าโมดูลัสความยืดหยุ่นภายใต้แรงดึง และค่าโมดูลัสความยืดหยุ่นภายใต้แรงกดสูงสุดเท่ากับ 35,280 และ 15,800 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร ตามลำดับ จากภาพถ่าย Scanning Electron Microscope (SEM) พบว่าเส้นใยแก้วมีการกระจายอยู่ทั่วเนื้อเรซิน และเรียงตัวอย่างไม่เป็นระเบียบ เส้นใยแก้วเกิดการฉีกขาดและหัก ทำให้ความแข็งแรงของวัสดุผสมลดลง ผลกระทบของไดออกทิลพาทาเลต (Di-Octhyl Phthalate : DOP) ซึ่งเป็นสารเสริมสภาพพลาสติกมีผลต่อพลาสติกพีวีซีเสริมแรงด้วยใยแก้ว คือ ทำให้ค่าความถ่วงจำเพาะ ความแข็งแรงของวัสดุภายใต้แรงดึง โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุภายใต้แรงดึง โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุภายใต้แรงกด และความแข็งของวัสดุลดลง แต่เปอร์เซ็นต์ความยืดหยุ่นของวัสดุภายใต้แรงดึงมีค่าเพิ่มขึ้น ผลกระทบของการเปลี่ยนพีวีซีเรซินที่มีค่าดัชนีบ่งบอกน้ำหนักโมเลกุล (K) เท่ากับ 58 เป็น 64 ส่งผลให้เปอร์เซ็นต์ความยืดหยุ่นของวัสดุภายใต้แรงดึง และความแข็งแรงของวัสดุภายใต้แรงกระแทกเพิ่มขึ้น ในขณะที่โมดูลัสความยืดหยุ่นภายใต้แรงดึงมีค่าลดลง และการใส่สารปรับปรุงแรงกระแทกในพลาสติกพีวีซีเสริมแรงด้วยใยแก้ว มีผลให้วัสดุสามารถทนแรงกระแทกดีขึ้น