ยางธรรมชาติเสริมแรงด้วยซิลิกาจากแกลบ

Abstract

เนื่องจากประเทศไทยสามารถปลูกยางพาราได้มากเป็นอันดับหนึ่งของโลก จึงควรมีการศึกษาเพื่อปรับปรุงสมบัติของยางพาราให้ดียิ่งขึ้น โดยได้มีการนำซิลิกาที่ผลิตได้จากการตกตะกอนมาใช้เป็นสารเสริมแรงในสารประกอบยางธรรมชาติที่ไม่ใช่สีดำ ซึ่งปัจจุบันนี้ได้มีผู้วิจัยเกี่ยวกับสังเคราะห์ซิลิกาจากแกลบ ทำให้ได้ซิลิกาที่มีราคาถูกกว่าซิลิกาที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมยาง การทดลองนี้จึงได้มีการนำซิลิกาที่ได้จากแกลบมา ทดลองใช้เป็นสารเสริมแรงในสารประกอบยางธรรมชาติ การวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาสมบัติของยางธรรมชาติที่เสริมแรงด้วยซิลิกาจากแกลบ และด้วยราคาที่ถูกกว่าของซิลิกาจากแกลบ จึงเป็นการลดต้นทุนของผลิตกัณฑ์ยางที่เสริมแรงด้วยซิลิกาอีกด้วย การวิจัยนี้เริ่มจากการนำแกลบมาทำความสะอาด นำแกลบที่ได้ไปทำปฏิกิริยากับกรดไฮโครคลอริกที่มีความเข้มข้น 0.4 โมลาร์ เป็นเวลา 3 ชั่วโมง นำแกลบที่ได้ไปเผาที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 6 ชั่วโมง จะได้เถ้าที่มีสีขาว ซึ่งมีซิลิกาเป็นองศ์ประกอบอยู่ถึง 99.6 เปอร์เซ็นต์ แล้วนำซิลิกาที่ได้ไปบดให้มีขนาดเล็กลงด้วยเครื่องบดแบบใช้กำลังลม หลังจากนั้นนำซิลิกาที่ผ่านการบดแล้วมาทดสอบสมบัติต่างๆ เทียบกับซิลิกาที่ใช้ทั่วไปในอุตสาหกรรมยาง (Hi-sil 255) พบว่าซิลิกาที่สังเคราะห์จากแกลบนอกจากมีเปอร์เซ็นต์ซิลิกาที่สูงกว่าแล้วยังมี เปอร์เซ็นต์ความชื้นต่ำกว่า Hi-sil 255 และสมบัติสำคัญอีกประการหนึ่งที่ดีกว่า Hi-sil 255 คือ พื้นที่ผิวจำเพาะ ซึ่งมีผลต่อสมบัติของสารประกอบยาง หลังจากนั้นนำซิลิกาที่สังเคราะห์จากแกลบที่ผ่านการบดแล้วมาใช้เป็นสารเสริมแรงในยางธรรมชาติ แล้วนำไปหาสมบัติของสารประกอบยางที่ได้ โดยเปรียบเทียบกับสูตรที่ไม่ใส่สาร เสริมแรง สูตรที่ใส่ Hi-sil 255 เป็นสารเสริมแรง และสูตรที่ใส่เขม่าคำเป็นสารเสริมแรง ผลการวิจัยพบว่าสูตรที่ใส่ซิลิกาจากแกลบมีสมบัติที่ดีกว่าสูตรที่ใส่ Hi-sil 255 หลายประการ ซึ่งส่งผลให้สารประกอบยางที่ใส่ซิลิกาจากแกลบมีสมบัติที่ดี คือ มีเวลาในการคงรูปเร็วกว่าสูตรที่ใส่ Hi-sil 255 มาก มีความต้านทานแรงดึงและความต้านทานต่อการฉีกขาดใกล้เคียงกับสูตรที่ใส่สารเสริมแรงสูตรอื่น ความต้านทานต่อการสึกหรอและการกระดอนดีมาก เป็นต้น ส่วนสมบัติที่ด้อยกว่าสารประกอบยางสูตรที่ใส่สารเสริมแรง สูตรอื่น คือ ความแข็ง ซึ่งสารประกอบยางที่เสริมแรงด้วยซิลิกาจากแกลบนี้เหมาะที่จะนำไปทำผลิตกัณฑ์ที่ต้องการสมบัติด้านอื่นนอกจากความแข็ง