การปรับปรุงการซึมผ่านของก๊าซและการลดความร้อนสะสมของยางมาสเตอร์- แบทช์ด้วยเคลย์และเถ้าแกลบ

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการปรับปรุงสมบัติของยางมาสเตอร์แบทช์เพื่อลดปริมาณการซึมผ่านของก๊าซ และการลดความร้อนสะสมของยาง โดยใช้ตัวเติมชนิดต่างๆ เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมยางล้อรถยนต์ โดยงานวิจัยนี้ได้ศึกษาการคอมโพสิตยางมาสเตอร์แบทช์ด้วยสารตัวเติม จำนวน 3 ชนิด คือ เคลย์ เถ้าแกลบและ ซิลิกา โดยใช้ไซเลนเป็นสารประสานคู่ควบเพื่อช่วยในการยึดเกาะกันระหว่างยางมาสเตอร์แบทช์และสารตัวเติมทำให้วัสดุทั้งสองเข้ากันได้ดียิ่งขึ้น โดยยางคอมโพสิตดังกล่าวสามารถเตรียมได้โดยการบดวัสดุทั้งสองให้เข้ากันและนำไปขึ้นรูปด้วยเครื่องอัดขึ้นรูปร้อน จากการศึกษาลักษณะการวัลคาไนซ สมบัติเชิงกล สมบัติความร้อนสะสม สมบัติการซึมผ่านของก๊าซ และการวิเคราะห์โครงสร้างด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ของยางคอมโพสิตดังกล่าว พบว่าปริมาณของตัวเติมทั้งสามชนิดไม่มีผลต่อการวัลคาไนซ์ของยางคอมโพสิต และไม่ส่งผลต่อเวลาที่ใช้ในการวัลคาไนซ์ ในทางตรงกันข้ามปริมาณของสารตัวเติมที่ไม่เกิน 10 phr จะส่งผลต่อสมบัติเชิงกล โดยการเพิ่มปริมาณของสารตัวเติมจะทำให้ยางคอมโพสิตมีค่าการทนต่อแรงดึงและค่าระยะยืดเมื่อขาดลดลง แต่จะมีค่ามอดูลัสที่ระยะยืด 100% และความแข็งจะเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังพบว่าสมบัติของยางคอมโพสิตจะขึ้นกับชนิดของสารตัวเติม ซึ่งเคลย์จะช่วยปรับปรุงการลดปริมาณการซึมผ่านของก๊าซ เมื่อเพิ่มปริมาณเคลย์จะทำให้ปริมาณการซึมผ่านของก๊าซลดลง ซึ่งปริมาณที่เหมาะสมที่สุดของเคลย์ คือ 3 phr ส่วนเถ้าแกลบก็จะช่วยปรับปรุงสมบัติการลดความร้อนสะสมของยาง ซึ่งปริมาณที่เหมาะสมที่สุดของเถ้า-แกลบคือ 5 phr และเมื่อทำการศึกษาหาปริมาณอัตราส่วนเคลย์และเถ้าแกลบรวมกันในปริมาณ 10 phr ที่เหมาะสมสำหรับยางคอมโพสิตเพื่อให้มีสมบัติเด่นทั้งการลดความร้อนสะสมและลดการซึมผ่านของก๊าซ พบว่าปริมาณที่เหมาะสมสำหรับสารตัวเติมทั้งสองชนิดในยางคอมโพสิตคือ เคลย์ 5 phr และเถ้าแกลบ 5 phr