การเตรียมนาโนคอมพอสิตพอลิพรอพิลีน-ไฮโดรโฟบิกซิลิกา

Abstract

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาการประยุกต์หลักการของนาโนเทคโนโลยีเพื่อเตรียมฟิล์มนาโนคอมโพสิตระหว่างพอลิพรอพิลีนและไฮโดรโฟบิกซิลิกา ซึ่งได้ทำการผสมคอมพอสิตด้วย 2 เทคนิคคือเทคนิคการผสมโดยใช้เครื่องอัดรีดเกลียวคู่ใช้พอลิพรอพิลีนแว๊กซ์เป็นสารเติมแต่งช่วยในการกระจายตัวของอนุภาคซิลิกาในพอลิพรอพิลีนเมทริกซ์ และเปรียบเทียบกับเทคนิคการผสมโดยใช้ตัวทำละลาย decalin เพื่อจุดประสงค์ในการหาวิธีในการผสมคอมพอสิตเพื่อให้ได้อนุภาคซิลิกากระจายในเนื้อพอลิพรอพิลีนอย่างสม่ำเสมอ หลังจากนั้นนำนาโนคอมพอสิตที่เตรียมได้นำไปขึ้นรูปฟิล์มนาโนคอมโพสิตโดยอาศัยเครื่องอัดแม่แบบ ฟิล์มนาโนคอมพอสิตที่ได้นำไปวิเคราะห์สัณฐานวิทยาด้วยเทคนิค SEM วิเคราะห์ดูขนาดของผลึกด้วย hot stage ทดสอบสมบัติทางความร้อนด้วยเทคนิค DSC และ TGA ทดสอบสมบัติเชิงกล และสมบัติการซึมผ่านของแก๊ส ผลของภาพถ่าย SEM พบว่า วิธีการผสมด้วยเครื่องอัดรีดเกลียวคู่พบว่าพอลิพรอพิลีนแว๊กซ์ทำให้การกระจายตัวของอนุภาคซิลิกาในพอลิพรอพิลีนเมทริกซ์แย่ลง ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการผสมด้วยการใช้ตัวทำละลาย decalin พบว่าอนุภาคของซิลิกากระจายเป็นเนื้อเดียวกันในพอลิพรอพิลีนเมทริกซ์ และผลการทดสอบอื่นๆของฟิล์มนาโนคอมพอสิตพบว่าวิธีการผสมด้วยการใช้ตัวทำละลาย decalin แสดงค่าสมบัติทนแรงดึงที่เพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณความเข้มข้นของซิลิกามากขึ้น มีขนาดของผลึกที่เล็กกว่า มีอุณหภูมิการเกิดผลึกที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเทคนิคการผสมด้วยเครื่องอัดรีดเกลียวคู่ ซึ่งสอดคล้องกับได้สมบัติทนแรงดึงที่เพิ่มขึ้นตามปริมาณความเข้มข้นของซิลิกาที่เพิ่มขึ้น สำหรับผลการทดสอบการซึมผ่านของแก๊สพบว่าฟิล์มนาโนคอมพอสิตทุกชนิดแสดงค่าการซึมผ่านของแก๊สออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับพอลิพรอพิลีนบริสุทธ์ซึ่งแสดงว่าค่าต้านการซึมผ่านของแก๊สแย่ลงเมื่อมีอนุภาคซิลิกาผสมอยู่ในแมททริกซ์ของพอลิพรอพิลีน