DSpace Repository

SYNTHESIS OF STYRENE BUTADIENE COPOLYMER/SiO2 AND POLYBUTADIENE/SiO2 NANOPARTICLES VIA DIFFERENTIAL MICROEMULSION POLYMERIZATION

Show simple item record

dc.contributor.advisor Pattarapan Prasassarakich en_US
dc.contributor.advisor Garry L. Rempel en_US
dc.contributor.author Thanyaporn Tancharernrat en_US
dc.contributor.other Chulalongkorn University. Faculty of Science en_US
dc.date.accessioned 2015-09-17T04:02:06Z
dc.date.available 2015-09-17T04:02:06Z
dc.date.issued 2014 en_US
dc.identifier.uri http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/45451
dc.description Thesis (Ph.D.)--Chulalongkorn University, 2014 en_US
dc.description.abstract Differential microemulsion polymerization (DMP) was selected for synthesis of styrene butadiene copolymer (SBR)-SiO2, polybutadiene (PB)-SiO2 and polystyrene (PS)-SiO2 nanoparticles. The core-shell structure was designed to achieve a monodispersion with reduced nanosilica aggregation. The effects of silica loading, monomer to water ratio, surfactant concentration and initiator concentration on monomer conversion, particle size, particle size distribution and grafting efficiency were investigated. SBR-SiO2 nanoparticles with a size range of 20-50 nm, high monomer conversion of 86.6% and high grafting efficiency of 75.5% were obtained at a low surfactant concentration of 3 wt% based on monomer. For PB-SiO2 synthesis via DMP, a high monomer conversion (81.5%), grafting efficiency (78.5%) and small particle size (27 nm) was obtained under optimum reaction conditions. In addition, PS-SiO2 nanoparticles with a small particle size of 33.5 nm and high polymer grafting efficiency of 76.3 was also obtained by DMP. Diimide reduction was applied to synthesize hydrogenated polybutadiene (HPB)-SiO2. A high hydrogenation degree of 98.6% was achieved at a ratio of hydrazine to hydrogen peroxide of 0.75:1. HPB-SiO2 showed a maximum degradation temperature of 469.6 °C resulting in excellent thermal stability. A new nanocomposite of SBR-SiO2, PB-SiO2, HPB-SiO2 and PS-SiO2 could be used as a novel nanofiller in natural rubber and styrene butadiene rubber latex. Especially, NR/HPB-SiO2 composites had improved mechanical and thermal properties, and exhibited good resistance toward ozone exposure. en_US
dc.description.abstractalternative ดิฟเฟอเรนเชียลไมโครอิมัลชันพอลิเมอไรเซชัน (DMP) ถูกเลือกเพื่อใช้สังเคราะห์อนุภาคระดับนาโนเมตรของสไตรีนบิวทาไดอีนโคพอลิเมอร์-ซิลิกา พอลิบิวทาไดอีน-ซิลิกา และพอลิสไตรีน-ซิลิกา โครงสร้างคอร์เชลล์ถูกออกแบบเพื่อให้เกิดการกระจายตัวของอนุภาคที่ดีเป็นเนื้อเดียวกันโดยลดการเกาะกลุ่มกันของอนุภาคซิลิกา งานวิจัยนี้ศึกษาผลของปริมาณซิลิกา อัตราส่วนของมอนอเมอร์ต่อน้ำ ความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิว และความเข้มข้นของตัวริเริ่มปฏิกิริยา ต่อร้อยละการปลี่ยนของมอนอเมอร์ ขนาดอนุภาค และประสิทธิภาพการกราฟต์ พบว่าอนุภาคนาโนสไตรีนบิวทาไดอีนโคพอลิเมอร์-ซิลิกามีขนาดอยู่ในช่วง 20-50 นาโนเมตร ร้อยละการเปลี่ยนของมอนอเมอร์สูงถึง ร้อยละ 86.6 และประสิทธิภาพการกราฟต์สูงถึงร้อยละ 75.5 โดยใช้ปริมาณสารลดแรงตึงผิวต่ำมาก เพียงแค่ 3 % โดยน้ำหนักของปริมาณมอนอเมอร์ สำหรับการสังเคราะห์พอลิบิวทาไดอีน-ซิลิกาด้วย DMP ร้อยละการเปลี่ยนของมอนอเมอร์สูงถึง ร้อยละ 81.5 ประสิทธิภาพการกราฟต์สูงถึงร้อยละ 78.5 และขนาดอนุภาคเล็กถึง 27 นาโนเมตร ถูกสังเคราะห์เป็นผลสำเร็จ ณ ภาวะที่เหมาะสม สุดท้ายอนุภาคนาโนพอลิสไตรีน-ซิลิกาที่สังเคราะห์ได้มีขนาดอนุภาคเฉลี่ย 33.5 นาโนเมตร และประสิทธิภาพการกราฟต์สูงถึงร้อยละ 76.3 นอกจากนี้ไดอิมีดรีดักชันถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์ไฮโดรจิเนตพอลิบิวทาไดอีน-ซิลิกาโดยมีระดับไฮโดรจิเนชันสูงถึงร้อยละ 98.6 ที่อัตราส่วนไฮดราซีนต่อไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เท่ากับ 0.75:1 ไฮโดรจิเนตพอลิบิวทาไดอีน-ซิลิกาที่สังเคราะห์ได้แสดงค่าการสลายตัวทางความร้อนสูงสุดที่ 469.6 องศาเซลเซียส บ่งบอกถึงเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี นาโนคอมพอสิตชนิดใหม่ ของสไตรีนบิวทาไดอีนโคพอลิเมอร์-ซิลิกา พอลิบิวทาไดอีน-ซิลิกา ไฮโดรจิเนตพอลิบิวทาไดอีน-ซิลิกา และพอลิสไตรีน-ซิลิกาสามารถใช้เป็นสารตัวเติมชนิดใหม่ในน้ำยางธรรมชาติ และยางสไตรีนบิวทาไดอีนลาเท็กซ์ โดยเฉพาะยางธรรมชาติเติมไฮโดรจิเนตพอลิบิวทาไดอีน-ซิลิกามีการปรับปรุงสมบัติเชิงกลและสมบัติทางความร้อน รวมถึงมีความต้านทานต่อโอโซนที่ดี en_US
dc.language.iso en en_US
dc.publisher Chulalongkorn University en_US
dc.relation.uri http://doi.org/10.14457/CU.the.2014.160
dc.rights Chulalongkorn University en_US
dc.subject Silica
dc.subject Nanoparticles
dc.subject Nanocomposites (Materials)
dc.subject Emulsion polymerization
dc.subject Reduction (Chemistry)
dc.subject Polymers -- Synthesis
dc.subject Surface chemistry
dc.subject ซิลิกา
dc.subject อนุภาคนาโน
dc.subject นาโนคอมพอสิต
dc.subject อิมัลชันโพลิเมอไรเซชัน
dc.subject รีดักชัน (เคมี)
dc.subject โพลิเมอร์ -- การสังเคราะห์
dc.subject เคมีพื้นผิว
dc.title SYNTHESIS OF STYRENE BUTADIENE COPOLYMER/SiO2 AND POLYBUTADIENE/SiO2 NANOPARTICLES VIA DIFFERENTIAL MICROEMULSION POLYMERIZATION en_US
dc.title.alternative การสังเคราะห์อนุภาคระดับนาโนเมตรของสไตรีนบิวทาไดอีนโคพอลิเมอร์/ซิลิกา และพอลิบิวทาไดอีน/ซิลิกาผ่านดิฟเฟอเรนเชียลไมโครอิมัลชันพอลิเมอไรเซชัน en_US
dc.type Thesis en_US
dc.degree.name Doctor of Philosophy en_US
dc.degree.level Doctoral Degree en_US
dc.degree.discipline Chemical Technology en_US
dc.degree.grantor Chulalongkorn University en_US
dc.email.advisor Pattarapan.P@Chula.ac.th,ppattara@chula.ac.th en_US
dc.email.advisor grempel@uwaterloo.ca en_US
dc.identifier.DOI 10.14457/CU.the.2014.160


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record