การดัดแปรเชิงเคมีของพอลิไวนิลคลอไรด์โดยการแทนที่แบบนิวคลีโอไฟล์ด้วยหมู่ซัลโฟนิก

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการดัดแปรเชิงเคมีของพอลิไวนิลคลอไรด์โดยการแทนที่แบบนิวคลีโอไฟล์เป็นกระบวนการรีไซเคิลขยะพอลิไวนิลคลอไรด์ที่มีประสิทธิภาพโดยสามารถดัดแปรเป็นพอลิเมอร์ชนิดใหม่ที่มีสมบัติทางเคมีกายภาพที่หลากหลายและเป็นการเพิ่มมูลค่าของพอลิเมอร์ด้วย วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือการดัดแปรเชิงเคมีของพอลิไวนิลคลอไรด์ผ่านการแทนที่อะตอมคลอรีนด้วยหมู่กรดซัลโฟนิกและศึกษาหาภาวะการดัดแปรที่เหมาะสมเพื่อให้ได้พอลิเมอร์ที่มีปริมาณซัลเฟอร์และความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนประจุบวกสูงที่สุด การดัดแปรใช้โซเดียมซัลไฟต์ (Na2SO3)และโซเดียมไฮโดรซัลไฟด์(NaHS) เป็นนิวคลีโอไฟล์ตั้งต้นในตัวทำละลายอินทรีย์ ได้แก่ เตตระไฮโดรฟิวแรน (THF) ไซโคลเฮกซาโนน (CHE)และไดเมทิลฟอร์มาไมด์ (DMF) ภายใต้ภาวะบรรยากาศของแก๊สไนโตรเจน การวิเคราะห์สมบัติของพอลิไวนิลคลอไรด์ที่ผ่านการดัดแปรแล้วประกอบด้วย การวิเคราะห์ธาตุองค์ประกอบด้วยเครื่อง CHN และ Energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer การวิเคราะห์หาหมู่ฟังก์ชันอินทรีย์และหมู่กรดซัลโฟนิกด้วยเครื่อง Fourier transform infrared spectrophotometer และการวิเคราะห์หาความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนประจุบวกด้วยวิธีไทเทรตแบบย้อนกลับ (back titration) ศึกษาหาภาวะการดัดแปรที่เหมาะสมพบว่าการใช้ NaHS เป็นนิวคลีโอไฟล์ตั้งต้นในไซโคลเฮกซาโนนและอุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียสทำให้ได้ พอลิเมอร์ที่มีปริมาณซัลเฟอร์สูงสุดและมีความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนประจุบวกเท่ากับ 2.83 มิลลิอิควิวาเลนต์ต่อกรัม อีกทั้งยังสามารถเร่งปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันได้มีประสิทธิภาพเทียบเคียงกับตัวเร่งปฏิกิริยาเกรดการค้า Amberlyst®15