A study on silane grafting and water crosslinking of polypropylene and its filled composites

การศึกษาการกราฟท์ของพอลิโพรพิลีนและพอลิโพรพิลีนคอมโพสิทด้วยไซเลน และการเชื่อมโยงสายโซ่ด้วยน้ำ

Name: Keskanok Kawko

LCSH: Calcium carbonate

LCSH: Prolypropylene

LCSH: Silane

Abstract: The silane grafting and water crosslinking of polypropylene (PP) and PP composites filled with calcium carbonate were investigated. Vinyltrimethoxysilane (VTMS) was first grafted onto the PP melt in a twin-screw extruder, using dicumyl peroxide (DCP) as an initiator. The grafted samples were subsequently crosslinked in hot water. The effects of grafted formulation, processing conditions and filler addition on the grafting and crosslinking reactions were investigated. The grafting content was determined using FTIR technique, while the degree of chain degradation of PP was examined from the polymer melt flow property. The amount of crosslink as determined by the content gel after solvent extraction was presented. Furthermore, the mechanical and thermal properties of the crosslinked products were also measured. The results showed that during the grafting reaction of PP, the chain degradation process was accompanied. The competition between the grafting and side process was largely dependent on the process temperature, the amounts of DCP and VTMS, and the presence of filler in the reactions. Increasing the DCP concentration and process temperature, although increasing the grafting degree, resulted in greater degradation of PP. To obtain products with a high degree of grafting without extensive degradation, thease parameters needed to be carefully controlled. The degree of crosslinking was found to depend on the time of the crosslinking process. As the time increased, the amount of gel increased. The silane crosslinked products exhibited better properties than the pure polymer, in terms of tensile strength and modulus, decomposition and heat deflection properties. A synergistic effect of filler addition and silane crosslinking in improving thermal performance of the composites was evident.

Abstract: งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการกราฟท์ และการเชื่อมโยงสายโซ่ของพอลิโพรพิลีน และคอมโพสิทของพอลิโพรพิลีนกับแคลเซียมคาร์บอเนตฟิลเลอร์โดยใช้ไซเลนและน้ำ ปฏิกิริยาการกราฟท์เกิดขึ้นในเครื่องอัดรีดสกรูคู่ โดยมีไวนิลไตรเมธทอกซีไซเลนเป็นมอนอนเมอร์และไดคิวมิลเปอร์ออกไซด์เป็นตัวเริ่มปฏิกิริยาพอลิเมอร์ที่กราฟท์ได้นำมาทำการเชื่อมโยงสายโซ่โดยการทำปฏิกิริยากับน้ำร้อน งานวิจัยนี้สนใจศึกษาผลของสูตรและสภาวะที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาการกราฟท์ รวมถึงผลของปริมาณฟิลเลอร์ที่มีต่อปฏิกิริยาการกราฟท์และปฏิกิริยาการเชื่อมโยงสายโซ่ การวิเคราะห์ปริมาณการกราฟท์ที่เกิดขึ้นใช้เทคนิคอินฟาเรดสเปกโตรสโครปี สำหรับปริมาณการตัดขาดของสายโว่ศึกษาโดยอาศัยการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงสมบัติการไหลของสาร ในส่วนของปริมาณการเชื่อมโยงสายโซ่ทำการรายงานในรูบของปริมาณเจลภายหลังทำการสกัดด้วยตัวทำละลาย ในขณะที่สมบัติของพอลิเมอร์ที่ทำการศึกษาได้แก่สมบัติทางกลและทางความร้อน ผลการศึกษาพบว่าระหว่างการดำเนินไปของปฏิกิริยาการกราฟท์ที่มีปฏกิริยาการตัดขาดของสายโซ่เกิดขึ้นร่วมด้วย โดยการเกิดขึ้นของปฏิกิริยาการกราฟท์และปฏิกิริยาการตัดโซ่ขึ้นกับสภาวะในการทำปฏิกิริยาปริมาณของเปอร์ออกไซด์และไซเลนที่ใช้ และการเติมฟิลเลอร? โดยพบว่าเมื่อเพิ่มปริมาณเปอร์ออกไซด์และอุณหภูมิที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาให้ศุงขึ้น ถึงแม้เกิดการกราฟท์มากขึ้นแต่ขณะเดียวกันมีการตัดขาดของสายโซ่สูงเช่นกัน ดังนั้นการเตรียมผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณการกราฟท์สูงโดยไม่มีการเกิดการตัดขาดของสายโซ่มากเกินไป ทำได้โดยการควบคุมปัจจัยที่กล่าวมาให้เหมาะสม จากการศึกษาการเชื่อมสายโซ่ของพอลิเมอร์ที่เตรียมขึ้นพบว่าปริมาณการเชื่อมสายโซ่เพิ่มขึ้นเมื่อใช้เวลาในการทำปฏิกิริยากับน้ำนานขึ้น โดยพอลิเมอร์ที่ผ่านการเชื่อมโยงสายโซ่แสดงความสามารถในการทนต่อแรงดึงสูงขึ้น รวมถึงมีอุณหภูมิของการสลายตัวและการคงรูปสูงขึ้น นอกจากนี้ผลการวิจัยได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าผลของการเติมฟิลเลอร์ร่วมกับการทำให้เกิดการเชื่อมโยงสายโซ่ ทำให้ได้คอมโพสิทที่มีสมบัติทางความร้อนดีขึ้นอย่างมาก

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Kalyanee Sirisinha

Role: Thesis Advisors

Created: 2004

Modified: 2553-03-22

Issued: 2010-02-12

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9740448798

CallNumber: TH K42s 2004

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Polymer Science and Technology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4436299.pdf	1.93 MB	81	2023-01-19 17:16:43

ใช้เวลา

-0.61914 วินาที