การรีไซเคิลทางเคมีของพอลิแล็กทิกแอซิดด้วยปฏิกิริยาไกลโคลิซิส

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนากระบวนการรีไซเคิลทางเคมีของพอลิแล็กทิกแอซิด Nature Work PLA 4042D ด้วยปฏิกิริยาไกลโคลิซิสโดยใช้เอทิลีนไกลคอล ศึกษาอิทธิพลของภาวะที่ใช้ในการไกลโคลิซิสพอลิแล็กทิกแอซิดต่อโครงสร้างเคมี นำหนักโมเลกุล และเสถียรภาพทางความร้อนของผลิตภัณฑ์ไกลโคไลซ์ ด้วยเทคนิค ‘H-NMR GPC TGA และ DSC ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์ไกลโคไลซ์มีน้ำหนักโมเลกุลลดลงเมื่อเพิ่มเวลา อุณหภูมิ และอัตราส่วนของเอทิลีนไกลคอลต่อพอลิแล็กทิกแอซิดทางการค้าที่ใช้ เมื่อใช้ภาวะในการไกลโคลิซีสเดียวกัน การเพิ่มปริมาณสารตั้งต้นส่งผลให้น้ำหนักโมเลกุลของผลิตภัณฑ์มีค่าสูงขึ้น การใช้น้ำเป็นตัวกลางในการตกตะกอนผลิตภัณฑ์ไกลโคไลซ์สามารถแยกผลิตภัณฑ์ไกลโคไลซ์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำได้ผลิตภัณฑ์ไกลโคไลซ์ที่เตรียมได้มี T₉Tₘ และเสถียรภาพทางความร้อนต่ำกว่าพอลิแล็กทิกแอซิดเล็กน้อย ประสิทธิภาพของการใช้ผลิตภัณฑ์ไกลโคไลซ์เป็นสารตั้งต้นเพื่อสังเคราะห์พอลิเอสเทอร์น้ำหนักโมเลกุล สูงศึกษาโดยปฏิกิริยาเชื่อมต่อโซ่ด้วยเมทิลีนไดฟีนิลไดโซไชยาเนต (MDI) โดยปรับดปลี่ยนอัตราส่วนหมู่ OH:NCO ตั้งแต่ 1:2.92 ถึง 1:5.84 โดยโมล เวลาในการทำปฏิกิริยา 10 ถึง 60 นาที และอุณหภูมิตั้งแต่ 175 ถึง 210 องศาเซลเซียส ผลจากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค GPC แสดงให้เห็นว่าน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยโดยจำนวนของผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการเชื่อมต่อโซ่มีน้ำหนักเพิ่มขึ้นจากน้ำหนักโมเลกุลเริ่มต้นประมาณร้อยละ 3 ถึงร้อยละ 88 ภาวะที่เหมาะสมในการเชื่อมต่อโซ่ขึ้นอยู่กับน้ำหนักโมเลกุลของผลิตภัณฑ์ไกลโคไลซ์เริ่มต้น ผลจากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค DSC และ TGA ทำให้สรุปได้ว่าผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการเชื่อมต่อโซ่ซึ่งมีพันธะรีเทนและโครงสร้างแอโรแมติกส่งผลให้สมบัติทางกายภาพของผลิตภัณฑ์ที่ได้มีค่าไม่ด้อยไปกว่า PLA ทางการค้า