Hydrogenation of deproteinized natural rubber latex

ปฏิกิริยาการเติมก๊าซไฮโดรเจนของยางธรรมชาติที่ผ่านการกำจัดโปรตีน

Name: Suwatchai Chiampreecha

LCSH: Deproteinized natural rubber

ThaSH: Hydrogenation

ThaSH: Rubber, Artificial

Abstract: Natural rubber (NR), generally, degrades when exposed to sunlight, ozone, and oxygen due to the unsaturation of carbon-carbon double bonds within the isoprene backbone. Hydrogenation reaction is a chemical modification method commonly used to improve the polymer properties to desirable physical and chemical properties. In the past, most hydrogenation reactions were carried out in solution form of rubber. However, NR and certain synthetic elastomers are available in the form of aqueous latex or emulsion, thus it is advantageous to hydrogenate the elastomer in the latex phase. There are three possible ways to hydrogenate elastomers in latex form, namely by homogeneous, heterogeneous and non-catalytic hydrogenations. Thus, this research studied the homogeneous catalytic hydrogenation of deproteinized natural rubber (DPNR) latex using palladium acetate (Pd(OAc)2) as a catalyst, and investigated the effect of dry rubber content (DRC) of DPNR latex, ratio (catalyst/rubber), hydrogen pressure, reaction temperature, and reaction time. The optimum condition is achieved using DPNR latex at 10 DRC in the presence of ration (catalyst/rubber) 0.0600 at 50°C under 3 MPa H2 pressure for 6 h. For structural characterization, the obtained hydrogenated DPNR (HDPNR) showed a characteristic band at 735 cm-1 with respect to -CH2- group of saturated unit of HDPNR from Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopic investigation. 1H-NMR spectrum showed the signal at 0.8 and 1.2 ppm, which are assigned to -CH3 and -CH2- and the 13C-NMR showed the signal at 32.37, 32.74, 24.44 and 19.69, which are assigned to -Cαγ-,-CH-, -Cββ- and -CH3 carbon of saturated unit, respectively. Thermal behaviors of the HDPNR characterized by Different Scanning Carolimetry showed that the glass transition temperatures (Tg) of the HDPNR at 75 percentage of hydrogenation did not appreciably affect Tg. Consequently, the hydrogenated rubber product still had a high rubbery property

Abstract: ยางธรรมชาติจะเกิดปฏิกิริยาย่อยสลายได้ง่ายมากเมื่อถูกแสงแดด โอโซน และออกซิเจน เนื่องจากโครงสร้างที่ไม่อิ่มตัวที่อยู่ในสายโซ่หลักของไอโซพรีน ปฏิกิริยาการเติมไฮโดรเจน จึงนับเป็นวิธีหนึ่งที่ สำคัญที่ใช้ในการปรับปรุงสมบัติทางกายภาพ และเคมีของโพลิเมอร์ที่ไม่อิ่มตัว ให้มีความทนต่อการสลายตัวด้วย ความร้อน แสงได้ดีขึ้น ปฏิกิริยาการเติมไฮโดรเจนในรูปของมี 3 วิธีคือ ปฏิกิริยาการเติมไฮโดรเจนโดยการใช้สาร เร่งปฏิกิริยาที่รวมเป็นเนื้อเดียว (Homogeneous hydrogenation) ปฏิกิริยาการเติมไฮโดรเจนโดยการใช้สารเร่ง ปฏิกิริยาที่ไม่รวมเป็นเนื้อเดียว (Heterogeneous hydrogenation) และปฏิกิริยาการเติมไฮโดรเจนโดยไม่ใช้โดยไม่ ใช้สารเร่งปฏิกริยา (noncatalytic hydrogenation) และได้มีรายงานกล่าวไว้ว่าสามารถเตรียมน้ำยางธรรมชาติที่ผ่าน กระบวนการการเติมก๊าซไฮโดรเจน แต่โดยส่วนมากแล้วเป็นการทำปฏิกิริยาในรูปของสารละลาย แต่โดย ธรรมชาติของยางธรรมชาติมักอยู่ในรูปของเหลว ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงได้ศึกษาปฏิกิริยาการเติมไฮโดรเจนของน้ำ ยางธรรมชาติที่ผ่านการกำจัดโปรตีน (Deproteinized natural rubber) โดยใช้แพลเลเดียม อะซิเตต (Pd(OAc)2) เป็น ตัวเร่งปฏิกิริยา นอกจากนี้ยังได้ศึกษาผลของ ความเข้มข้นของน้ำยางธรรมชาติที่ผ่านการกำจัดโปรตีน (Dry rubber content) ความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยา ความดันไฮโดรเจน อุณหภูมิ และ เวลาที่ใช้ในการเกิดปฏิกิริยา จากผล การทดลอง พบว่าเมื่อนำน้ำยาง DPNR ที่มีค่าอัตราส่วนระหว่างตัวเร่งปฏิกิริยากับเนื้อยางที่ 0.0600 ภายใต้ความดัน ก๊าซไฮโดรเจน 3 MPa ที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 6 ชั่วโมง ทำให้ได้น้ำยางที่ผ่านการเติมไฮโดรเจน 81.7% และพบว่าจาก FT-IR spectrum ปรากฏตำแหน่งของหมู่ -CH2- ที่ตำแหน่ง 735 cm-1 นอกจากนั้นการวิ เคราะหืโครงสร้างโดยใช้ 1H-NMR พบสัญญาณที่ 0.8 และ 1.2 ppm ซึ่งเป็นสัญญาณของ methyl และ methylene protons ของโครงสร้างที่อิ่มตัวของไอโซพรีน และจาก 13C-NMR พบสัญญาณที่ 32.37, 32.74, 24.44 และ 19.69 ซึ่งเป็นสัญญาณของ methylene, methane, methylene และ methyl carbon ของโครงสร้างที่อิ่มตัวของไอโซพรีน จากผลที่กล่าวมาข้างต้นสามารถกล่าวได้ว่า เกิดปฏิกิริยาการผ่านไฮโดรเจนขึ้นจริง นอกจากนี้ได้ทำการศึกษาการ ทนต่อความร้อน จาก DSC พบว่าน้ำยางที่ผ่านการเติมไฮโดรเจน75% ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของการเกิด เปลี่ยนเป็นสภาพคล้ายแก้ว

Mahidol University

Address: NAKHONPATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Jitladda Sakdapipanich,

Role: Thesis Advisor

Created: 2007

Modified: 2553-06-17

Issued: 2010-06-11

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH S967h 2007

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	4537362.pdf	2.89 MB	30	2019-03-27 10:04:18

ใช้เวลา

0.386872 วินาที