การสังเคราะห์จีโอพอลิเมอร์พรุนโดยใช้สารก่อฟองอนินทรีย์

Abstract

งานวิจัยนี้ทำการสังเคราะห์วัสดุจีโอพอลิเมอร์พรุนฐานดินขาวเผาโดยใช้สารก่อฟอง อนินทรีย์ได้แก่ ซิลิกาฟูม ตะกรันอะลูมิเนียม และผงอะลูมิเนียม โดยการเตรียมดินขาวเผาทำได้ด้วยการนำดินขาวไปบดเพื่อลดขนาดและร่อนผ่านตะแกรงเบอร์ 150 เมช หลังจากนั้นนำไปเผาที่อุณหภูมิ 700 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 6 ชั่วโมง สำหรับการใช้ซิลิกาฟูมเป็นสารก่อฟองสามารถแบ่งการศึกษาเป็น 2 ส่วนคือ ศึกษาผลของความเข้มข้นของสารละลายแอลคาไลน์ต่อสมบัติจีโอพอลิเมอร์พรุนโดยใช้สัดส่วนดินขาวเผาต่อซิลิกาฟูม 60:40 และเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารละลาย โซเดียมไฮดรอกไซด์ ส่วนที่สองศึกษาผลของสัดส่วนดินขาวเผาต่อซิลิกาฟูมต่อสมบัติของ จีโอพอลิเมอร์พรุน โดยใช้ความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์คงที่ที่ 10 โมลาร์ บ่มด้วยอุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง หลังจากนั้นบ่มที่อุณหภูมิห้องจนครบ 28 วัน นำไปทดสอบสมบัติการนำความร้อน พบว่าชิ้นงานจีโอพอลิเมอร์พรุนมีการนำความร้อนต่ำ นอกจากนี้จากการทดสอบการละลายน้ำของชิ้นงานพบว่าชิ้นงานทุกสัดส่วนมีความไม่เสถียรเมื่ออยู่ในน้ำ สำหรับการทดลองที่ใช้ตะกรันอะลูมิเนียมเป็นสารก่อฟองแบ่งการศึกษาเป็น 3 ส่วนคือ ศึกษาผลของปริมาณตะกรันอะลูมิเนียมในปริมาณต่างๆ ต่อสมบัติของจีโอพอลิเมอร์พรุน ส่วนที่สองศึกษาผลของสัดส่วนสารละลายโซเดียมซิลิเกตต่อสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ ส่วนที่สามศึกษาผลของสัดส่วนของแข็งต่อของเหลว จากผลการทดลองพบว่าชิ้นงานที่เหมาะสมในการสังเคราะห์จีโอพอลิเมอร์พรุนคือชิ้นงานที่เติมตะกรันอะลูมิเนียม 1.5 เปอร์เซ็นต์ โดยใช้สัดส่วนสารละลายโซเดียมซิลิเกตต่อสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 2.5 และสัดส่วนของแข็งต่อของเหลวเท่ากับ 0.86 ทำให้ได้ชิ้นงานที่มีกำลังอัด 11.76 เมกะพาสคัล ซึ่งมีค่าสูงกว่ามาตราฐานผลิตภัณฑ์ออุตสาหกรรมชิ้นส่วนคอนกรีตมวลเบาแบบมีฟองอากาศ-อบไอน้ำ (มอก. 1505-2541) และมีค่าการนำความร้อน 0.27 วัตต์ต่อเมตร-เคลวิน ซึ่งมีค่าต่ำกว่าอิฐมอญ นอกจากนี้จากผลการศึกษาปริมาณที่เหมาะสมของ ผงอะลูมิเนียมที่ใช้เป็นสารก่อฟองในจีโอพอลิเมอร์พรุน พบว่าชิ้นงานที่เหมาะสมที่สุดคือ ชิ้นงานที่ใช้ปริมาณผงอะลูมิเนียม 0.7 เปอร์เซ็นต์ ได้กำลังอัดเท่ากับ 15.27 เมกะพาสคัล และมีค่า การนำความร้อน 0.27 วัตต์ต่อเมตร-เคลวิน