ยางธรรมชาติเสริมแรงด้วยซิลิกาปริมาณสูงที่เกิดขึ้นผ่านกระบวนการโซล-เจลในน้ำยาง

Natural rubber reinforced by high silica content generated via sol-gel process in latex

Name: มันทนา ถิรกุลรติ

ThaSH: ยาง -- การเสริมแรง

ThaSH: ซิลิกา

ThaSH: น้ำยาง

Abstract: ในงานวิจัยนี้ได้สังเคราะห์อินซิทูซิลิกาในน้ำยางธรรมชาติโดยปฏิกิริยาโซล-เจล ให้มีปริมาณสูงและมีการกระจายตัวของอนุภาคซิลิกาในตัวกลางยางธรรมชาติที่ดี โดยศึกษาผลของตัวแปรต่างๆ ของปฏิกิริยาโซล-เจลที่มีต่อปริมาณอินซิทูซิลิกา เช่น ปริมาณของ TEOS อัตราส่วนโดยโมลของน้ำต่อ TEOS เวลาในการเกิดปฏิกิริยา และอุณหภูมิในการเกิดปฏิกิริยา พบว่า ภาวะที่เหมาะสมในการสังเคราะห์อินซิทูซิลิกาให้ได้ปริมาณสูงสุดคือ ปริมาณ TEOS เท่ากับ 200 ส่วนในร้อยส่วนของเนื้อยาง (phr) อัตราส่วนโดยโมลของน้ำต่อ TEOS ที่ 28.91:1 ทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิห้อง ปฏิกิริยาจะเข้าสู่สมดุลเวลา 1 วัน สามารถสังเคราะห์อินซิทูซิลิกาได้สูง 53.61 phr หรือ 34.9 % หลังจากนั้นศึกษาสมบัติต่าง ๆ ของวัสดุคอมพอสิต ได้แก่ ลักษณะการคงรูป สมบัติเชิงกล สมบัติเชิงพลวัติ และสมบัติเชิงความร้อนของยาง เปรียบเทียบกับคอมพอสิตยางธรรมชาติที่เสริมแรงด้วยซิลิกาเกรดการค้า พบว่าเมื่อเสริมแรงคอมพอสิตยางธรรมชาติด้วยอินซิทูซิลิกาสามารถปรับปรุงสมบัติต่างๆ ของยางได้ดีกว่าคอมพอสิตยางธรรมชาติที่เสริมแรงด้วยซิลิกาเกรดการค้า รวมทั้งให้การกระจายตัวของอนุภาคอินซิทูซิลิกาที่สม่ำเสมอกว่าคอมพอสิตยางธรรมชาติที่เสริมแรงด้วยซิลิกาเกรดการค้า วิเคราะห์ลักษณะการกระจายตัวของอนุภาคซิลิกาโดยกล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราด นอกจากนั้นศึกษาผลของการเติมสารคู่ควบไซเลน พบว่าคอมพอสิตยางธรรมชาติที่เสริมแรงด้วยอินซิทูซิลิกาให้คุณสมบัติต่าง ๆ ที่ดีโดยไม่จำเป็นต้องใช้สารคู่ควบไซเลน ในขณะที่คอมพอสิตยางธรรมชาติที่เสริมแรงด้วยซิลิกาเกรดการค้าจำเป็นต้องใช้สารคู่ควบไซเลน

Abstract: In this study, the synthesis of in situ filled in natural rubber (NR) latex was investigated to find the optimum that produced high in situ silica content and good dispersion of silica particle using a sol-gel process. The effects of various parameters for the sol-gel reaction such as tetraethoxysilane (TEOS) content, mole ratio of water to TEOS, reaction time and reaction temperature on the silica content were investigated. The result shows that the optimum condition for the sol-gel reaction in NR was the use of TEOS 200 phr and mole ration water to TEOS of 28.91:1 under room temperature for 1 day. The in situ silica content was up to 53.61 phr or 34.9 %. Moreover, the effect of in situ silica on the properties (i.e. cure time, mechanical properties, dynamic properties and thermal properties) of NR vulcanizates were also investigated and compared with commercial silica filled NR vulcanizates. The properties of in situ silica filled NR vulcanizates were higher than those of NR vulcanizated with commercial silica. These unique characteristics of the in situ silica composite can be ascribed to the well dispersed in situ silica particles within the NR matrix by SEM analysis. The addition of coupling agent also improved the mechanical properties of the commercial silica composites, while in situ silica composites were not affected.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ศิริลักษณ์ พุ่มประดับ

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2555

Modified: 2563-06-24

Issued: 2563-06-24

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/51890

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: ปิโตรเคมีและวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	mantana_th.pdf	2.44 MB

ใช้เวลา

-0.96564 วินาที