ผลของตัวเติมไฮบริดสตาร์ช/นาโนซิลิกาต่อสมบัติของพอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิต

Abstract

งานวิจัยนี้เริ่มต้นด้วยการเตรียมตัวเติมไฮบริดสตาร์ช/นาโนซิลิกาที่ดัดแปรพื้นผิวด้วยสารดัดแปรเฮกซะเดซิลไตรเมทอกซีไซเลนผ่านปฏิกิริยาไซเลไนเซชันเพื่อให้มีสภาพผิวเป็นไฮโดรโฟบิก โดยใช้อัตราส่วนของตัวเติมสตาร์ช/นาโนซิลิกา : สารดัดแปรเท่ากับ 4 : 1 และ 1 : 1 โดยน้ำหนัก จากนั้นเตรียมมาสเตอร์แบทช์ของพอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิตด้วยตัวเติมไฮบริดดัดแปรที่เตรียมได้ปริมาณร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก ด้วยเครื่องอัดรีดแบบเกลียวคู่ จากนั้นนำมาสเตอร์แบทช์ที่เตรียมได้ไปผสมกับพอลิแล็กทิกแอซิดแบบหลอมเหลวอีกครั้งเพื่อลดปริมาณตัวเติมไVบริดสตาร์ช/นาโนซิลิกาดัดแปรในพอลิแล็กทิกแอซิดให้เหลือร้อยละ 1, 3 และ 5 โดยน้ำหนัก ด้วยเครื่องอัดรีดแบบเกลียวคู่ที่ใช้อุณหภูมิภายในบาเรลล์จากโซนป้อนถึงหัวดายเท่ากับ 150/160/170/180/190 องศาเซลเซียส จากนั้นขึ้นรูปชิ้นงานพอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิตด้วยเครื่องฉีดแบบสำหรับทดสอบสมบัติเชิงกลและการย่อยสลายทางชีวภาพ จากการทดสอบ พบว่า พอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิตที่เตรียมจากตัวเติมไฮบริดดัดแปรด้วย 2 ระบบ ปริมาณร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก มีความทนแรงกระแทกเพิ่มขึ้นร้อยละ 17.4 และ 12.6 และมีความทนแรงดึงเพิ่มขึ้นร้อยละ 25.3 และ 18.8 เมื่อใช้ตัวเติมไฮบริด : สารดัดแปรที่อัตราส่วน 4 : 1 และ 1 : 1 โดยน้ำหนัก ตามลำดับ เหนือกว่าพอลิแล็กทิกแอซิดบริสุทธิ์ อย่างไรก็ตาม พอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิตที่ใส่ตัวเติมไฮบริดสตาร์ช/นาโนซิลิกาดัดแปรร้อยละ 1, 3 และ 5 โดยน้ำหนัก มีสมบัติเชิงกลต่ำกว่าคอมพอสิตที่ใส่ไฮบริดสตาร์ช/นาโนซิลิกา ดัดแปรร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก ทั้งนี้เนื่องจากการแตกสลายของคอมพอสิตเมื่อได้รับความร้อนขณะทำการผสม 2 ขั้นตอน ดังนั้น การใส่ตัวเติมไฮบริดสตาร์ช/นาโนซิลิกาดัดแปรร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก สามารถเสริมแรงให้กับพอลิแล็กทิกแอซิด และส่งเสริมการย่อยสลายของพอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิตภายใต้สภาวะการฝังดินด้วยปฏิกิริยาจากเอนไซม์ของจุลินทรีย์ที่อยู่ในดิน ซึ่งส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสและการย่อยสลายของคอมพอสิตไปพร้อมๆ กัน พร้อมทั้งปลดปล่อยกรดแล็กทิกและซาลิไซลิก