A study of thermal oxidative ageing in natural rubber (NR)

การศึกษาการเสื่อมสภาพของยางธรรมชาติ (ที่เชื่อมโยงด้วยพันธะซัลเฟอร์) ภายใต้การบ่มเร่งด้วยความร้อน

Name: Vorapong Pimolsiriphol

LCSH: Antioxidants

LCSH: Rubber

LCSH: Rubber -- Effect of heat on

LCSH: Rubber chemistry

LCSH: Vulcanization

Abstract: Natural rubber (NR) has particularly been recognised in terms of its high green strength, low-temperature crystallisation and low hysteresis. However, NR has a main limitation in terms of poor thermal, oil and chemical resistances. A process known as vulcanisation, i.e., peroxide and sulphur, associated with the appropriate compounding ingredients can improve these negative properties of NR. Nevertheless, when sulphurcured NR compounds are exposed to a thermal oxidative ageing environment, significant changes in physical and dynamic mechanical properties are observed. To overcome this problem, some compounding ingredients, e.g., antioxidants and reinforcing fillers are added to rubber mixes. Therefore, this study aims to investigate the influences of thermal oxidative ageing conditions and compounding ingredients on the ageing properties of sulphur-cured NR vulcanisates. Results obtained from the part of the effect of ageing conditions show that types of curing systems (conventional vulcanisation, CV, and efficient vulcanisation, EV) and thermal oxidative ageing conditions (ageing temperature and time) affect the change of crosslink density, which strongly controls the ageing properties of NR vulcanisates. The thermal oxidative ageing dominantly causes the post-curing and chain-scission for CV and EV systems, respectively. The second part focuses mainly on the antioxidant effect on ageing properties of NR vulcanisates. The results illustrate that the ageing properties of vulcanisates cured with a CV system depend strongly on types of antioxidants. By contrast, those cured with an EV system is independent of types of antioxidant. Finally, the effect of reinforcing fillers (e.g., precipitated silica and carbon black) on ageing properties of NR vulcanisates was investigated. The results demonstrate that carbon black accelerates the curing process while precipitated silica retards cure. The ageing properties of carbon black filled-vulcanisates are independent of grade of carbon black.

Abstract: โดยปกติแล้วการนำยางธรรมชาติไปผ่านกระบวนการทำให้สุกด้วยซัลเฟอร์จะช่วยปรับปรุงสมบัติของ ยางธรรมชาติได้ อย่างไรก็ตามถึงแม้จะนำยางธรรมชาติไปผ่านกระบวนการทำให้สุกด้วยซัลเฟอร์แต่ยางผลิตภัณฑ์ ที่ได้ยังไม่สามารถนำไปใช้งานภายใต้ความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงสนใจที่จะทำการศึกษา อิทธิพลของสารเคมีที่ใช้ในการผสมยางและสภาวะการใช้งานภายใต้การบ่มเร่งด้วยความร้อนต่อสมบัติของยาง ธรรมชาติที่ผ่านกระบวนการทำให้ยางสุกด้วยระบบซัลเฟอร์ ผลการทดลองในส่วนแรกพบว่า สมบัติของยางธรรมชาติที่ผ่านกระบวนการทำให้สุกด้วยระบบซัลเฟอร์ จะขึ้นอยู่กับระบบที่ใช้ในการทำให้ยางสุกและสภาวะการบ่มเร่งด้วยความร้อน นอกจากนี้ยังพบว่าสมบัติของยาง ผลิตภัณฑ์ที่ได้จะขึ้นอยู่กับปริมาณการเชื่อมโยงของสายโซ่ของยางธรรมชาติที่เปลี่ยนแปลงขณะที่ยางธรรมชาติอยู่ ภายใต้การบ่มเร่งดังกล่าว ในการศึกษาส่วนที่สองเป็นการศึกษาอิทธิพลของสารยับยั้งการเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์ต่อสมบัติของยาง ผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการทำให้สุกด้วยระบบซัลเฟอร์ภายใต้การบ่มเร่งด้วยความร้อน ซึ่งจากผลการทดลองพบว่าสมบัติ ของยางธรรมชาติที่ผ่านกระบวนการทำให้ยางสุกด้วยระบบการคงรูปแบบดั้งเดิม (CV) ขึ้นอยู่กับชนิดของสาร ยับยั้งการเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์ ขณะที่พบว่าสมบัติของยางธรรมชาติที่ผ่านกระบวนการทำให้ยางสุกด้วย ระบบการ ไม่ขึ้นคงรูปแบบประสิทธิภาพ (EV) อยู่กับชนิดของสารยับยั้งการเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์ ในส่วนสุดท้ายเป็นการศึกษาอิทธิพลของสารเสริมแรง (ซิลิกาและเขม่าดำ) ต่อสมบัติของของยางธรรมชาติที่ ผ่านการทำให้สุกด้วยระบบซัลเฟอร์ภายใต้การบ่มเร่งด้วยความร้อน จากผลจากทดลองพบว่าเขม่าดำช่วยเร่งการ เชื่อมโยงสายโซ่ยางธรรมชาติขณะที่ซิลิกาขัดขวางการเชื่อมโยงสายโซ่ยางธรรมชาติ นอกจากนี้ยังพบว่าสมบัติ หลังผ่านการบ่มเร่งด้วยความร้อนดังกล่าวไม่ขึ้นกับชนิดของเขม่าดำ

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Chakrit Sirisinha

Role: Thesis Advisors

Created: 2005

Modified: 2553-06-19

Issued: 2010-06-08

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH V954s 2005

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	4536704.pdf	899.55 KB	57	2019-07-09 13:10:01

ใช้เวลา

0.274393 วินาที