ไกลโคไลซ์พอลิแล็กติกแอซิดสำหรับการเคลือบที่บ่มด้วยรังสียูวี

Abstract

การบ่มด้วยรังสียูวี (UV curing) ถูกใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมงานเคลือบ หมึกพิมพ์ และสารยึดติด เนื่องจากมีข้อดีคือ บ่มได้เร็ว ใช้พลังงานต่ำ มีประสิทธิภาพสูงและลดสารอินทรีย์ระเหยง่าย (volatile organic compounds, VOCs) โดยมีสารองค์ประกอบหลักสำหรับการบ่มด้วยรังสียูวีได้แก่ อะคริเลตโอลิโกเมอร์ สารเจือจางที่ว่องไว สารริเริ่มปฏิกิริยาด้วยแสงและสารเติมแต่ง แต่เนื่องจากอะคริเลตโอลิโกเมอร์ส่วนใหญ่ผลิตจากวัตถุดิบที่มาจากอุตสาหกรรมปิโตรเคมี ซึ่งเป็นทรัพยากรทางธรรมชาติที่ใช้แล้วหมดไป ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงต้องการเตรียมสารเคลือบผิวที่บ่มด้วยรังสียูวีจากพอลิแล็กติกแอซิด โดยทำปฎิกิริยาไกลโคไลซิสของพอลิแล็กติกแอซิดด้วยเอทิลีนไกลคอลในอัตราส่วนของพอลิแล็กติกแอซิดต่อเอทิลีนไกลคอลเท่ากับ 1:2 โดยน้ำหนัก และพบว่าเวลาที่ใช้ในการทำปฏิกิริยา 90 นาที จะได้ไกลโคไลซ์พอลิแล็กติกแอซิดที่มีน้ำหนักโมเลกุลที่ต่ำที่สุด จากนั้นนำไปทำปฏิกิริยาต่อกับอนุพันธ์ของอะคริเลตสองชนิด เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์เป็นพอลิแล็กติกแอซิดอะคริเลตและนำไปใช้ในสูตรสารเคลือบผิวที่บ่มด้วยรังสียูวีที่มีการแปรเปลี่ยนชนิดของสารเจือจางที่ว่องไว ได้แก่ เฮกเซนไดออลไดอะคริเลต ไตรเมทิลออลโพรเพนไตรอะคริเลต ไตรโพรพิลีนไกลคอลไดอะคริเลตและแปรเปลี่ยนปริมาณของสารริเริ่มปฏิกิริยาด้วยแสง หลังจากบ่มด้วยรังสียูวีพบว่าสูตรสารเคลือบที่มีปริมาณสารริเริ่มปฏิกิริยาด้วยแสงมากหรือสูตรสารเคลือบที่มีสารเจือจางที่ว่องไวที่มีจำนวนหมู่อะคริเลตมากใช้พลังงานในการบ่มน้อยและบ่มได้เร็ว สมบัติอื่นๆ ของสารเคลือบ ได้แก่ สมบัติทางความร้อน ความเงา ความขุ่นมัว ความแข็ง ความติดแน่นขึ้นอยู่กับชนิดของสารเจือจางที่ว่องไวและปริมาณของสารริเริ่มปฏิกิริยาด้วยแสงที่ใช้ นอกจากนี้ยังมีการศึกษาการย่อยสลายทางชีวภาพของสารเคลือบที่บ่มด้วยรังสียูวีโดยการฝังดิน พบว่าสารเคลือบที่บ่มด้วยรังสียูวีมีการย่อยสลายทางชีวภาพในดินได้อย่างช้าๆ ในช่วงเวลา 15 สัปดาห์