การปรับปรุงความต้านทานต่อการขีดข่วนของชิ้นส่วนภายในรถยนต์ที่ผลิตจากคอมพาวนด์พอลิโพรพิลีน

Abstract

พอลิโพรพิลีน (PP) เป็นพลาสติกที่มีน้ำหนักเบา ราคาถูก นิยมใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ทดแทนชิ้นส่วนจากโลหะเพื่อลดน้ำหนักยานยนต์ แต่ PP ยังมีปัญหาเกิดรอยขีดข่วนได้ง่าย งานวิจัยนี้จึงมุ่งปรับปรุงความต้านทานการขีดข่วนของชิ้นส่วนภายในรถยนต์ที่ผลิตจากคอมพาวนด์ PP ด้วย 2 แนวทาง แนวทางแรกโดยใช้สารก่อผลึกแอลฟา (α-NA) และสารก่อผลึกเบตา (β-NA) ปริมาณร้อยละ 0.1-0.4 โดยน้ำหนัก พบว่า PP/α-NA มีความต้านทานรอยขีดข่วนสูงกว่า PP/β-NA และคอมพาวนด์ PP ที่ไม่ได้เติมสารเติมแต่ง ราวร้อยละ 47-69 และ 8-46 ตามลำดับ โดยสามารถต้านทานรอยขีดข่วนดีที่สุดเมื่อเติม α-NA ร้อยละ 0.3 โดยน้ำหนัก แนวทางที่สองโดยใช้สารตัวเติม Talc และ Wollastonite ปริมาณร้อยละ 15-25 โดยน้ำหนัก พบว่าคอมพาวนด์ PP ที่เติมสารตัวเติมมีความต้านทานรอยขีดข่วนกลับต่ำกว่าคอมพาวนด์ PP ที่ไม่ได้เติมสารเติมแต่งทั้งหมด โดยการใส่ Wollastoniteมีความต้านทานรอยขีดข่วนน้อยที่สุด จากการศึกษาสมบัติด้านการเกิดผลึกพบว่า PP/α-NA มีระดับความเป็นผลึกสูงขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณ α-NA โดยมีค่าสูงสุดร้อยละ 42 เมื่อเติม α-NA ร้อยละ 0.3 โดยน้ำหนักและเป็นผลึกแบบ α ทั้งหมด PP/β-NA มีระดับความเป็นผลึกใกล้เคียงกับคอมพาวนด์ PP ที่ไม่ได้เติมสารเติมแต่ง คือราวร้อยละ 36 ส่วน PP/Talc และ PP/Wollastonite มีระดับความเป็นผลึกร้อยละ 27-32 และ 22-27 ตามลำดับ จากสมบัติความแข็งพบว่า PP/α-NA 0.3wt% มีความแข็งสูงสุดราว 74 ซึ่งมากกว่าคอมพาวนด์ PP ที่ไม่ได้เติมสารเติมแต่งราวร้อยละ 12.46 ในขณะที่ PP/β-NA มีความแข็งมากกว่าคอมพาวนด์ PP ที่ไม่ได้เติมสารเติมแต่ง เพียงร้อยละ 1.5 ส่วน PP/Talc และ PP/Wollastonite มีความแข็งน้อยกว่าคอมพาวนด์ PP ที่ไม่ได้เติมสารเติมแต่ง ราวร้อยละ 3-11 และ 22 ตามลำดับ การศึกษาสมบัติด้านแรงดึงและแรงดัดโค้ง พบว่าคอมพาวนด์ PP ที่เติมสารตัวเติมมีมอดูลัสแรงดึงและมอดูลัสดัดโค้งเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญมากกว่าคอมพาวนด์ PP ที่ใส่สารก่อผลึก