Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78046
| Title: | ผลของสารประสานต่อสมบัติของผลิตภัณฑ์ประกอบแต่งไม้พลาสติก ที่เตรียมจากพอลิไวนิลคลอไรด์ |
| Other Titles: | Effects of coupling agents on properties of wood plastic composites prepared from poly(vinyl chloride) |
| Authors: | กนกวรรณ พนิชนาพันธ์ |
| Advisors: | สิริจุฑารัตน์ โควาวิสารัช ณัฐพร โทณานนท์ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Subjects: | ไม้ประกอบ -- สมบัติทางกล ไม้ประกอบ -- สมบัติทางความร้อน วัสดุเชิงประกอบ โพลิไวนิลคลอไรด์ Engineered wood -- Mechanical properties Engineered wood -- Thermal properties Composite materials Polyvinyl chloride |
| Issue Date: | 2550 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาผลของสารประสานต่อสมบัติเชิงกลของวัสดุประกอบแต่งไม้พลาสติกเพื่อใช้ทดแทนไม้ธรรมชาติ ไม้พลาสติกที่ใช้ในงานวิจัยนี้เตรียมจากพอลิไวนิลคลอไรด์(PVC) กับวัสดุเสริม 3 ชนิด ได้แก่ แกลบ เถ้าแกลบ และไม้เต็ง สารประสานกลุ่มอะมิโนไซเลนที่ใช้ได้แก่ N-(b-aminoethhyl)-g-aminopropyl-trimethoxysilane ตัวแปรที่ศึกษาในงานวิจัยนี้ได้แก่ ปริมาณของสารประสาน ซึ่งใช้ 0.2 0.4 0.6 0.8 และ 1.0% โดยน้ำหนักและปริมาณของวัสดุเสริมซึ่งเติม 2 ระดับ ได้แก่ 20 และ 60 phr และขนาดอนุภาคของวัสดุเสริมแต่ละชนิดซึ่งบดและแยกใช้ขนาด 45 75 106 180 และ 250 ไมครอน การศึกษาหมู่ฟังก์ชันที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของอะมิโนไซเลนกับไม้พลาสติกด้วย FTIR พบการเกิดปฏิกิริยาระหว่างหมู่ไซเลนอล Si(OH)3 ของอะมิโนไซเลนกับหมู่ไฮดรอกซิล(Si-OH) ของแกลบและSiO2ของเถ้าแกลบเกิดเป็นหมู่ Si-O-Si ส่วนปฏิกิริยาของหมู่ไซเลนอล Si(OH)3ในอะมิโนไซเลนกับC-OHในไม้เต็งเกิดเป็นหมู่ Si-O-C ทำให้การยึดติดที่ผิวระหว่าง PVC กับวัสดุเสริมดีขึ้น จากการทดสอบสมบัติเชิงกล พบว่า มอดูลัสแรงดึง แรงดัดโค้งและแรงกดอัด มีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อปรับแต่งพื้นผิววัสดุเสริมด้วยอะมิโนไซเลน ช่วงความเข้มข้น 0.6-0.8% โดยน้ำหนัก และปริมาณของวัสดุเสริมทั้ง 3 ชนิด เพิ่มจาก 20 เป็น 60 phr การทนต่อแรงดึงลดลงเมื่อเพิ่มปริมาณวัสดุเสริมทั้ง 3 ระบบ เนื่องจากอนุภาคของวัสดุเสริมเข้าไปขัดขวางการเคลื่อนขยับและคลายขดของโมเลกุล PVC ทำให้ไม้พลาสติกยืดตัวได้น้อยลง และการทนต่อแรงดัดโค้งและแรงกดอัดมากขึ้นเมื่อปรับแต่งพื้นผิววัสดุเสริมด้วยอะมิโนไซเลนและเพิ่มปริมาณวัสดุเสริมจาก 20 เป็น 60 phr แต่การทนต่อแรงกระแทกลดลงและการยืดภายใต้แรงดึง แรงดัดโค้งและแรงกดอัดลดลงเมื่อปริมาณวัสดุเสริมเพิ่มมากขึ้น เมื่อเปรียบเทียบขนาดอนุภาคของวัสดุเสริมที่ปรับแต่งพื้นผิวด้วยอะมิโนไซเลน พบว่าขนาดอนุภาคไม่มีผลต่อสมบัติเชิงกลอย่างเห็นได้ชัด การศึกษาเชิงความร้อนพบว่า เมื่อเพิ่มปริมาณวัสดุเสริมหรือมีการปรับแต่งพื้นผิววัสดุเสริมด้วยอะมิโนไซเลนมีผลทำให้อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว(Tg) เพิ่มสูงขึ้น และอุณหภูมิการโค้งงอของชิ้นงานเพิ่มขึ้น เนื่องมาจากการยึดติดระหว่างอนุภาคของวัสดุเสริมและ PVC ดีขึ้น สามารถทนต่อแรงดัดโค้งภายใต้อุณหภูมิสูงขึ้นได้ เมื่อเปรียบเทียบกับ WPC ที่ไม่ปรับแต่งพื้นผิววัสดุเสริมด้วยสารประสาน |
| Other Abstract: | This research aims to investigate the influences of aminosilane coupling agents on the interfacial adhesion of wood plastic composites (WPCs) prepared from PVC and three types of reinforcements namely rice hull, rice hull ash and wood (balau) flour. The couling agent selected for the present study was N-(b-aminoethhyl)-g-aminopropyl-trimethoxysilane. It was applied at the concentration of 0.2 0.4 0.6 0.8 and 1.0% on the surface of each filler which had been milled and sieved to the particle sizes of 45, 75, 106, 180 and 250 micron. The amount of each filler in WPCs was varied at two levels, i.e. 20 and 60 phr. Fourier transform infrared Spectroscopy (FTIR) was employed in order to indentify the reaction occurred at the PVC matrix and the surface of each filler treated with aminosilane coupling agent. The FTIR scans indicated the generation of Si-O-Si group on rice hull and rice hull ash surface, and Si-O-C group on the balau wood flour surface. As a consequence, an improvement in the interfacial adhesion between the PVC matrix and each filler. Mechanical tests revealed that the tensile modulus, flexural strength and compressive strength of all the WPCs were raised after treated by aminosilane. An increment in the filler content led to lower tensile strength. PVC chain movement and entanglement were obstructed due to the presence of each filler in the WPCs. The flexural strength and the compressive strength were increased as the aminosilane coupling agent and filler content increased. The impact strength, elongation at break, flexural strength and compressive strength were abated when the filler content increased. The particle size did not distinctly affected the mechanical properties of the aminosilane-treated WPCs. The thermal characterizations indicated that the increment in filler content and aminosilane dosage led to an increase in the glass transition temperature and the heat deflection temperature. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2550 |
| Degree Name: | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิศวกรรมเคมี |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78046 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 4770202721.pdf | วิทยานิพนธ์ฉบับเต็ม (Fulltext) | 3.19 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.