การพัฒนาฟิล์มพอลิไดแอเซทิลีน/ซิงก์ออกไซด์/ยางธรรมชาตินาโนคอมพอสิตเป็นตัวรับรู้อุณหภูมิ

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ที่จะพัฒนาระบบการคงรูปยางสำหรับเตรียมฟิล์มยาง poly(PCDA)/ZnO นาโนคอมพอสิต ให้มีสมบัติเชิงกลที่สูงและร้อยการบวมตัวที่ต่ำ อีกทั้งสามารถตอบสนองต่ออุณหภูมิโดยการเปลี่ยนสีได้ดี สำหรับการคงรูปยางด้วยกำมะถัน พบว่าปริมาณสารตัวเร่งปฏิกิริยาคงรูป TBzTD อุณหภูมิและเวลาในการคงรูปมีบทบาทสำคัญต่อระดับการคงรูป โดยเมื่อทำการคงรูปที่ 100 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 3 ชั่วโมง และ เติม TBzTD ในปริมาณ 4 และ 2 phr สำหรับฟิล์มยาง NR และ ENR ตามลำดับ จะได้ฟิล์มยางที่สมบัติความทนต่อแรงดึงและความต้านทานต่อตัวทำละลายสูงสุด ภายใต้ภาวะข้างต้น พบว่า ทั้งฟิล์ม poly(PCDA)/ZnO/NR และ poly(PCDA)/ZnO/ENR นาโนคอมพอสิต ยังคงมีสีน้ำเงินเช่นเดียวกับ poly(PCDA)/ZnO นาโนคอมพอสิต แต่จะขุ่นเล็กน้อย สเปกตรัมการดูดกลืนแสงบ่งชี้ว่า poly(PCDA)/ZnO นาโนคอมพอสิตบริสุทธิ์ และที่อยู่ในแผ่นฟิล์มยางมีลักษณะเหมือนกัน อย่างไรก็ตามเมื่อให้ความร้อน พบว่าฟิล์มยาง poly(PCDA)/ZnO นาโนคอมพอสิต ทั้งที่เตรียมจากสารละลายของ NR และของ ENR เริ่มเปลี่ยนสีจากสีน้ำเงินเป็นสีม่วงที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส ซึ่งสูงกว่า poly(PCDA)/ZnO นาโนคอมพอสิตบริสุทธิ์ ประมาณ 20 องศาเซลเซียส แต่มีอุณหภูมิที่ไม่สามารถเกิดผันของกลับสีได้แตกต่างกันอย่างไม่ชัดเจน สำหรับระบบการคงรูปยางด้วยรังสีลำอิเล็กตรอน พบว่า ฟิล์มที่ได้มีค่าความทนต่อแรงดึงสูงกว่าฟิล์มที่คงรูปด้วยกำมะถัน โดยภาวะที่ให้ฟิล์มยางที่มีสมบัติความทนต่อแรงดึงและความต้านทานต่อตัวทำละลายสูงสุด สำหรับฟิล์มยางที่เตรียมจากสารละลายยางทั้งสองชนิดและไม่มีการเติมสารเคมีใด ๆ คือ การฉายรังสีลำอิเล็กตรอนที่ 250 กิโลเกรย์ และอบให้ความร้อนที่ 50 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง และสำหรับฟิล์มยางจากน้ำยางธรรมชาติผสมสูตรคือ การฉายรังสีลำอิเล็กตรอนที่ 20 กิโลเกรย์ และอบให้ความร้อนที่ 50 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง โดยฟิล์มยาง poly(PCDA)/ZnO/NR และฟิล์มยาง poly(PCDA)/ZnO/ENR นาโนคอมพอสิต ที่เตรียมจากสารละลายเริ่มเปลี่ยนสีที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เช่นกัน ในขณะที่ฟิล์มยาง poly(PCDA)/ZnO/NR นาโนคอมพอสิต ที่เตรียมจากน้ำยางธรรมชาติผสมสูตร ซึ่งเป็นฟิล์มที่ทนต่อแรงดึงได้สูงสุดเริ่มเปลี่ยนสีที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส และเมื่อได้รับความร้อนที่สูงกว่า 75 องศาเซลเซียส จะเกิดการเปลี่ยนสีอย่างถาวร จากผลการวิจัยข้างต้นพบว่า การเตรียมฟิล์มยาง poly(PCDA)/ZnO นาโนคอมพอสิต จากสารละลายของยางและคงรูปด้วยรังสีลำอิเล็กตรอนสามารถให้ฟิล์มยางที่เหมาะสำหรับนำไปใช้เป็นตัวรับรู้อุณหภูมิมากที่สุดเนื่องจากฟิล์มที่เตรียมได้มีสีน้ำเงินใสไม่มีการเติมสารเคมีใด ๆ ทำให้สามารถสังเกตการเห็นการเปลี่ยนสีได้อย่างชัดเจน และมีความทนต่อแรงดึงสูงและร้อยละการบวมตัวในตัวทำละลายต่ำ