การเตรียมเเละสมบัติของพอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์/นาโนซิลิกาคอมพอสิต

Abstract

วัตถุประสงค์ของงานนี้ คือ การปรับปรุงความเหนียวและเสถียรภาพทางความร้อนของพอลิแล็กทิกแอซิดด้วยการเติมยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์และนาโนซิลิกา โดยยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ถูกเตรียมจากน้ำยางธรรมชาติผ่านกระบวนการ อิน ซิทู อิพ็อกซิเดชัน โดยใช้กรดฟอร์มิก 0.5 โมลาร์ และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 0.75 โมลาร์ ที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 4 ชั่วโมง จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคฟูเรียร์แทรนสฟอร์มสเปกโทรสโกปี พบว่า ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์มีปริมาณหมู่อิพ็อกไซด์ร้อยละ 30 โดยโมล จากนั้นยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ที่เตรียมได้ถูกนำไปผสมกับพอลิแล็กทิกแอซิดที่ปริมาณต่างๆ (ร้อยละ 10, 20 และ 30 โดยน้ำหนัก) ในเครื่องผสมแบบปิดตามด้วยเครื่องอัดแบบ จากผลการทดสอบ พบว่า การเติมยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ลงในพอลิแล็กทิกแอซิด ส่งผลให้ความทนแรงกระแทกและการยืดตัว ณ จุดขาดได้รับการปรับปรุง หากแต่ความทนแรงดึง ยังส์มอดุลัสและเสถียรภาพทางความร้อนลดลง และเนื่องด้วยพอลิเมอร์ผสม 80/20 พอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ มีความทนแรงกระแทกและการยืดตัว ณ จุดขาดสูงที่สุด (16.4 เมกะปาสคาล และร้อยละ 7.8 ตามลำดับ) จึงได้ถูกเลือกเพื่อนำไปเตรียมคอมพอสิตด้วยนาโนซิลิกาที่สามอัตราส่วน (1, 2 และ 3 ส่วนโดยน้ำหนักต่อเรซินร้อยส่วน) จากผลการทดลอง พบว่า ความทนแรงกระแทกและเสถียรภาพทางความร้อนของคอมพอสิตได้รับการปรับปรุงเมื่อเปรียบเทียบกับพอลิเมอร์ผสม 80/20 พอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ โดยการเติมนาโนซิลิกาที่ปริมาณ 2 ส่วนโดยน้ำหนักต่อเรซินร้อยส่วน พบว่า ความทนแรงกระแทกและเสถียรภาพทางความร้อนสูงที่สุด นอกจากนี้ สมบัติเชิงกลและสมบัติทางความร้อนของ 80/20/2 พอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์/นาโนซิลิกาคอมพอสิตที่เตรียมด้วยกระบวนการผสมเเบบหลอมเหลว ถูกนำไปเปรียบเทียบกับคอมพอสิตที่เตรียมด้วยการผสมยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์และนาโนซิลิกาในภาวะเลเท็กซ์ ที่ปริมาณซิลิกาเท่าๆ กัน พบว่า การเตรียมคอมพอสิตในภาวะเลเท็กซ์มีสมบัติเชิงกลและสมบัติทางความร้อนต่ำกว่าการเตรียมคอมพอสิตในภาวะหลอมเหลว เมื่อพิจารณาที่ปริมาณนาโนซิลิกาในคอมพอสิตเท่าๆ กัน