การเตรียมและสมบัติของยางธรรมชาติผสมนาโนเลเทกซ์ของพอลิสไตรีนและซิลิกาห่อหุ้มด้วยพอลิสไตรีน

Abstract

งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาสมบัติการใช้งานยางธรรมชาติ โดยการผสมน้ำยางธรรมชาติกับนาโนเลเทกซ์ของพอลิสไตรีนและซิลิกาห่อหุ้มด้วยพอลิสไตรีน นาโนเลเทกซ์ถูกสังเคราะห์ด้วยกระบวนการเกิดพอลิเมอร์แบบ ‘อินซิทู’ ดิฟเฟอเรนเชียลไมโครอิมัลชันของสไตรีน มอนอเมอร์ พร้อมนาโนซิลิกาที่ถูกเตรียมผิวด้วยสารคู่ควบ 3-เมทาคริลอกซีโพรพิลไตรเมทอกซีซิเลน อนุภาคของซิลิกาซึ่งถูกห่อหุ้มด้วยพอลิสไตรีนที่ได้จากการสังเคราะห์มีโครงสร้างแบบ ‘คอร์-เชลล์’ และมีขนาดอยู่ในช่วง 36-48 นาโนเมตร ผลจากการทดสอบสมบัติเชิงกลพลวัตรและการตรวจสอบโครงสร้างสัณฐานวิทยาพบว่า การเติมนาโนเลเทกซ์ในยางธรรมชาติส่งผลให้ความเป็น อิลาสติกของโมเลกุลของยางธรรมชาติเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ ใกล้เคียงอุณหภูมิกลาสแทรนซิชัน ซึ่งอาจเป็นผลจากโครงสร้างระดับนาโนเมตรแบบกึ่งแทรกขวางที่เกิดขึ้น เมื่อปริมาณของนาโนเลเทกซ์ตั้งแต่ปริมาณ 5 ส่วนในยาง 100 ส่วน ผลจากงานวิจัยแสดงให้เห็นว่า เมื่อเทียบกับยางธรรมชาติที่ไม่ได้ทำการผสม การเติมนาโนเลเทกซ์ในปริมาณ 3 ส่วนในยาง 100 ส่วน ช่วยเพิ่มความทนแรงดึงของยาง ประมาณ 4.5 เมกะปาสคาล นอกจากนี้การเติมนาโนเลเทกซ์ของซิลิกาห่อหุ้มด้วยพอลิสไตรีนส่งผลปรับปรุงให้อัตราลุกลามไฟของยางธรรมชาติลดลง ประมาณ 0.04 เซนติเมตรต่อวินาที อย่างไรก็ตามอนุภาคระดับนาโนเหล่านี้มีผลต่อเสถียรภาพทางความร้อนของยางธรรมชาติอย่างไม่มีนัยสำคัญ