การปรับสมบัติเชิงกลของโพลิแอไมด์โดยโพลิสไตรีนชนิดทนแรงกระแทกสูง

Abstract

การวิจัยนี้ศึกษาพอลิเมอร์ผสมระหว่างโพลิแอไมด์ 6 (PA6) และโพลิสไตรีนชนิดทนแรงกระแทกสูง (HIPS) โดยศึกษาทั้งระบบที่ไม่มีและที่มีสารช่วยให้ผสมเข้ากันได้ (Compatibilizer) พอลิเมอร์ผสม PA6/HIPS ถูกเตรียมโดยการหลอมผสม PA6 และ HIPS ที่อัตราส่วน 20/80 40/60 และ 80/20 ตามลำดับ สารช่วยให้ผสมเข้ากันได้ที่ใช้ได้แก่ โคพอลิเมอร์ของ สไตรีน-เอททิลีน/บิวทิลีน-สไตรีนชนิดต่อแขนงกับ Maleic anhydride (SEBS-g-MA) พอลิเมอร์ผสมระบบ PA6/HIPS เป็นระบบผสมที่ไม่เข้ากัน เมื่อมี SEBS-g-MA สมบัติเชิงกลของพอลิเมอร์ผสมดังกล่าวในรูปของความเค้น ณ จุดขายและงานที่ดึงเพื่อให้พอลิเมอร์ผสมขาดมีระดับสูงขึ้น โดยเฉพาะที่ผสมในสัดส่วน 80/20 ทั้งนี้เนื่องจากปฏิกริยาที่ขึ้นระหว่าง SEBS-g-MA กับพอลิเมอร์พื้นฐานทั้งสอง กล่าวคือ บล๊อคของสไตรีนใน SEBS-g-MA สามารถรวมกับโพลิสไตรีนใน HIPS ระหว่างการหลอม ในขณะที่ MA ก็สามารถทำปฎิกริยากับกลุ่มแอไมด์ (-CONH-) ใน PA6 งานวิจัยนี้ยังพบว่าสมบัติความทนต่อการกระแทกของระบบ PA6/HIPS ที่มีสารช่วยให้ผสมเข้ากันได้มีระดับสูงกว่าระบบที่มิมีสารดังกล่าวแต่แรงกระแทกและพลังงานกระแทกของทั้งสองระบบผสมต่างน้อยกว่าของพอลิเมอร์แต่ละตัวที่ใช้ผสม อุณหภูมิการโค้งงอ (HDT) ของพอลิเมอร์ผสมมีค่าลดลงเมื่อใช้สาร SEBS-g-MA มากขึ้น พอลิเมอร์ผสมที่มีปริมาณของ PA6 มากแสดงค่า HDT ต่ำสาร SEBS-g-MA ที่เติมมีประสิทธิภาพลดความหนาแน่นของพอลิเมอร์ผสม PA6/HIPS เนื่องจากสารดังกล่าวมีโครงสร้างเป็นรูพรุน พอลิเมอร์ผสม PA6/HIPS ที่มีSEBS-g-MA จัดเป็นระบบพอลิเมอร์ผสมที่เข้ากันได้บางส่วน การที่พอลิเมอร์ผสมดังกล่าวมีจุดแปรสภาพแก้วสองค่าโดยค่าหนึ่งเป็นของโพลิสไตรีนใน HIPS และอีกค่าหนึ่งเป็นของ PA6 ประกอบกับการแปรเปลี่ยนเล็กน้อยของค่าเหล่านี้ ทำให้เชื่อว่าระบบพอลิเมอร์ผสมดังกล่าวมิใช่พอลิเมอร์ผสมที่เข้าเป็นเนื้อเดียวกัน การวิเคราะห์พอลิเมอร์ผสมในระดับจุลภาคยืนยันว่าพอลิเมอร์ผสมที่มี SEBS-g-MA เป็นพอลิเมอร์สมที่เข้ากันได้บางส่วน