ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

กลุ่มโครงการวิจัยขนาดเล็กวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์จากยางธรรมชาติ-มอ.(7)

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : กลุ่มโครงการวิจัยขนาดเล็กวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์จากยางธรรมชาติ-มอ.(7)
นักวิจัย : วราภรณ์ ตันรัตนกุล
คำค้น : artificial skin , CSM , dipping , heat sensitive (PVME) , hypalon , liquid natural rubber , low molecular weight natural rubber , Natural rubber , natural rubber latex adhesive , ozone resistance , Physical properties , rubber blends , shear strength , tackifier , White Filler , การหล่อยางธรรมชาติเหลว , กาวน้ำยางธรรมชาติ , ขบวนการจุ่ม , ความต้านทานต่อโอโซน , ความแข็งแรง , ยางธรรมชาติ , ยางธรรมชาติเหลว , ยางผสม , ยางเบลนด์ , วัสดุช่วยสอนทางการแพทย์ , สมบัติทางกายภาพ , สารตัวเติมสีขาว , สารว่องไวต่อความร้อน (PVME) , สารแทกคิไฟเออร์ , ไฮพาลอน
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2549
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=RDG4850015 , http://research.trf.or.th/node/1443
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการเตรียมยางธรรมชาติเหลวจากยางแห้งและน้ำยางข้น และการเตรียมน้ำยางธรรมชาติน้ำหนักโมเลกุลต่ำ เพื่อนำไปทำผิวหนังแขนเทียมที่ใช้เป็นสื่อการสอนทางการแพทย์ การเตรียมยางเหลวจากยางแห้งใช้วิธีการดีพอลิเมอไรซ์โมเลกุลของยางธรรมชาติด้วยวิธีทางกลและวิธีทางความร้อน ร่วมกับการใช้สารเคมีช่วยตัดสายโมเลกุลของยาง ศึกษาผลของเวลาที่บดยางด้วยเครื่องบด 2 ลูกกลิ้ง และอุณหภูมิและเวลาที่ให้ความร้อนกับยาง ต่อความหนืดมูนนีและน้ำหนักโมเลกุล พบว่ายางที่บดเป็นเวลา 30 นาที แล้วให้ความร้อนที่ 210?C เป็นเวลา 10 นาที และผสมกับน้ำมันสปินเดิล 300 phr สามารถหล่อบนแผ่นกระจกที่อุณหภูมิห้องได้ ความหนืดของยางเหลวคอมปาวด์มีค่าประมาณ 155,000-350,000 cP หลังการวัลคาไนซ์ที่อุณหภูมิ 100?C เป็นเวลา 48 ชั่วโมง พบว่ายางที่ได้มีลักษณะเหนียวเยิ้ม การเตรียมยางเหลวจากน้ำยางธรรมชาติ ทำได้โดยการทำปฏิกิริยากับฟีนิลไฮดราซีนในระบบที่มีออกซิเจน ที่อุณหภูมิ 50-55?C แยกยางเหลวออกมา แล้วทำให้แห้งด้วยอากาศร้อน พบว่าน้ำหนักโมเลกุลของยางธรรมชาติขึ้นกับปริมาณฟีนิลไฮดราซีนและเวลาในการทำปฏิกิริยา เมื่อควบคุมอุณหภูมิและมีออกซิเจนมากเกินพอ เมื่อใช้ 10%ฟีนิลไฮดราซีน 30 กรัม ต่อน้ำยาง 100 กรัม ทำปฏิกิริยา 9 ชั่วโมง ยางมีน้ำหนักโมเลกุลเชิงความหนืด 39,900 และความหนืด 390,000 cP คอมปาวด์ยางเหลวที่ได้กับสารเติมแต่งยางในถังผสม ยางเหลวคอมปาวด์มีความหนืด 67,040 cP นำมาหล่อเป็นมือด้วยเบ้าปูนปาสเตอร์ พบว่ายางหลังการวัลคาไนซ์มีความทนแรงดึง ความต้านทานต่อการฉีกขาด และความแข็งต่ำเมื่อเปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์ตัวอย่าง แต่มีความสามารถยืดจนขาดใกล้เคียงกับผลิตภัณฑ์ การเตรียมน้ำยางน้ำหนักโมเลกุลต่ำ โดยการนำน้ำยางข้นมาทำปฏิกิริยากับ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และโพแทสเซียมเปอร์ออกไซด์ ที่อุณหภูมิ 50-55?C ศึกษาผลของเวลาในการทำปฏิกิริยาต่อน้ำหนักโมเลกุลของยาง ทำการผสมน้ำยางกับสารเติมแต่งยางที่ปริมาณต่างๆ พบว่ายางที่ใช้ซิงค์ออกไซด์ 5 phr, แคลเซียมคาร์บอเนต 20 phr และน้ำมันสปินเดิล 7.5 phr ให้แผ่นยางมีสมบัติทางกายภาพที่เหมาะกับการใช้งาน การหล่อผลิตภัณฑ์ผิวหนังแขนเทียมด้วยเบ้าปูนปาสเตอร์ ได้ยางที่มีสมบัติดีกว่าการจุ่มแบบ heat sensitive ระบบ zinc amine ยางธรรมชาติ (ยางแท่ง STR5L) ถูกผสมด้วยยางคลอโรซัลโฟเนตเตตพอลิเอททิลีน (Hypalon 40, CSM)ด้วยเครื่องบดสองลูกกลิ้ง ยางผสมถูกขึ้นรูปด้วยเครื่องอัดที่อุณหภูมิ 150?C ตามเวลาที่ได้จากการวิเคราะห์ด้วยเครื่องMDR อัตราส่วนของยางผสมเท่ากับ 80/20 – 20/80 (โดยน้ำหนักf NR/CSM) เตรียมยางผสม 4 สูตร ตั้งชื่อว่า B1, B2, B3 และ B4 ทำการทดสอบสมบัติเชิงกลต่างๆตามมาตรฐานASTM ผลการตรวจสอบด้วยเทคนิคSEMและDMTA พบว่ายางผสมนี้จัดเป็น immiscible blend ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเฉลี่ยของอนุภาค CSM ในยางผสมที่ประกอบด้วย 20 -50 %CSM มีค่าอยู่ในช่วง 2 ?m สามารถเตรียมยางผสมคู่นี้ให้มีลักษณะเป็น compatible blend ได้โดยไม่ต้องใช้ compatibilizerช่วย ยางCSMทำให้ยางผสมมีสมบัติบางประการดีขึ้น คือ เพิ่มความต้านทานต่อโอโซน น้ำมัน การบ่มเร่งทางความร้อน และความต้านทานต่อการฉีกขาด แต่ยางCSMทำให้ยางผสมมีสมบัติความต้านทานต่อการสึกหรอและความต้านทานต่อการหักงอต่ำกว่ายางธรรมชาติ อิทธิพลของเขม่าดำที่มีต่อสมบัติเชิงกลของยางผสมขึ้นอยู่กับสูตรของยางผสมและชนิดของสมบัติ เขม่าดำเพิ่มค่าความเค้น ณ จุดขาด ความต้านทานต่อการฉีกขาด และ ความต้านทานต่อโอโซนของยางผสม ยางผสมสูตรB4เป็นสูตรที่ให้สมบัติโดยรวมดีที่สุด น้ำยางธรรมชาติลดน้ำหนักโมเลกุลอยู่ในช่วง 350,000-700,000 สามารถเตรียมได้โดย 40% hydroperse ปริมาณ 0.3 phr ที่อุณหภูมิ 70 0C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง เพื่อการเตรียมกาวน้ำยางธรรมชาติที่ใช้ tackifier ชนิดต่างๆ ปรับปรุง สมบัติด้านความแข็งแรงของกาว ซึ่งกาวน้ำยางที่ไม่ใส่ tackifier สามารถเก็บได้นานเกิน 90 วัน โดยไม่เสียสภาพ ส่วนกาวน้ำยางผสม structol และกาวน้ำยางผสม wood rosin สามารถเก็บได้นานเกิน 90 วัน โดยไม่เสียสภาพ แต่กาวน้ำยางผสม coumarone resin เก็บไว้ได้เป็นเวลาประมาณ 27-51 วัน และกาวน้ำยางผสม korosin เก็บไว้ได้เป็นเวลาประมาณ 9-27 วัน โดยสูตรกาวที่มีปริมาณ tackifier มาก จะเสียสภาพเร็วกว่าสูตรกาวที่มีปริมาณน้อย สำหรับสมบัติด้าน shear strength และ cleavage peel strength ของกาวน้ำยาง จะเพิ่มตามปริมาณ tackifier เมื่อมีอายุการเก็บที่นานขึ้น สมบัติทั้งสองนี้จะค่อยๆลดลง โดยกาวน้ำยางผสม wood rosin มีสมบัติดีที่สุด ตามด้วยกาวน้ำยางผสม coumarone resin, structol และ korosin ตามลำดับ นอกจากนี้กาวน้ำยางสามารถเซ็ตตัวที่อุณหภูมิห้อง โดยระยะเวลาที่ใช้จะลดลงตามปริมาณ tackifier ที่เพิ่มขึ้น ซึ่งกาวน้ำยางผสม korosin เซ็ตตัวได้เร็วกว่า coumarone resin, wood rosin และ structol ตามลำดับ และเมื่อเปรียบเทียบสูตรกาวน้ำยางที่ใช้ structol, wood rosin, coumarone resin และ korosin เป็น tackifier กับกาวทางการค้า พบว่ากาวทางการค้าจะมีสมบัติด้าน shear strength ที่ดีกว่าแต่มีสมบัติด้าน cleavage peel strength ที่ด้อยกว่ากาวน้ำยางที่เตรียมได้ การศึกษาผลของชนิดและปริมาณสารตัวเติมสีขาว ได้แก่ แคลเซียมคาร์บอเนต, ดินขาว และ ซิลิกา ในกระบวนการจุ่มโดยใช้สารไวความร้อน (สารที่ใช้ได้แก่ PVME) ต่อสมบัติทางกายภาพของผลิตภัณฑ์ยาง ซึ่งจะแปรปริมาณสารตัวเติมจาก 0-40 phr พบว่าสมบัติความต้านทานต่อแรงดึง, ระยะยืดจนขาด, 300 % Modulus และความต้านทานต่อแรงฉีกขาด ของแคลเซียมคาร์บอเนต (30% CaCO3 และ 50% CaCO3) มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นและลดลงเมื่อใช้มากที่สุด 20 phr, สมบัติความต้านทานต่อแรงดึง, ระยะยืดจนขาด, 300% Modulus และความต้านทานต่อแรงฉีกขาด ของ 30% Clay มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นและลดลงเมื่อใช้มากกว่า 30 phr , สมบัติความต้านทานต่อแรงดึง, ระยะยืดจนขาด, 300 % Modulus และความต้านทานต่อแรงฉีกขาดของแคลเซียมคาร์บอเนต 50% Clay มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นและลดลงเมื่อใช้มากกว่า 10 phr , สมบัติความต้านทานต่อแรงดึง, ระยะยืดจนขาด, 300 % Modulus และความต้านทานต่อแรงฉีกขาดของ 20% Silica มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นและลดลงเมื่อใช้มากกว่า 20 phr และความหนาที่ได้ในกระบวนการจุ่มโดยใช้สารไวความร้อน ซึ่งจะแปรปริมาณสารตัวเติมจาก 0-40 phr พบว่า น้ำยางคอมเปาวด์ที่ใช้ 30% CaCO3 จะให้ความหนาที่ดีในปริมาณ 20 phr, 50% CaCO3 จะให้ความหนาที่ดีในปริมาณ 30 phr, Clay จะให้ความหนาที่ดีในปริมาณ 10 phr (30% และ 50% Clay) และ 20 % Silica จะให้ความหนาที่ดีในปริมาณ 10 phr This study involved preparation of liquid natural rubber and low molecular weight natural rubber latex for artificial arm skin in medical practice. The liquid natural rubber was prepared by mechanical and thermal depolymerization method accompany with a chemical peptizer. The effect of masticating times by two roll mill and pyrolysis temperatures and times in a hot air oven on mooney viscosity and molecular weight ( Mv) were investigated. It was found that the liquid natural rubber masticated for 30 minutes further heating at 210°C for 10 minutes mixed with 300 phr spindle oil was able to cast in a glass sheeted mold at room temperature. The viscosity of the liquid rubber compound was about 155,000-350,000 cP. After vulcanizing at 100°C for 48 hours, the sticky uncure compound was observed. The liquid natural rubber latex was prepared by oxidative degradation using the phenylhydrazine/oxygen system at 50-55°C. The resulting latex was coagulated followed by dried up with hot air oven. It was found that molecular weight of natural rubber was dependent on amount of phenylhydrazine and reaction time at a controlled temperature and excess oxygen. At 30 g of 10% phenylhydrazine per 100 g of latex and 9 hours reaction time, the molecular weight and viscosity of liquid natural rubber were 39,900 and 390,000 cP respectively. The resultant liquid natural rubber and rubber additives were compounded in a mixing tank. A compounded liquid rubber with viscosity of 67,040 cP was used for casting on a plaster hand mold. It was found that the resultant rubber vulcanized showed low tensile strength, tear resistant and hardness, but good elongation at break compared with the commercial artificial arm skin. Preparation of low molecular weight natural rubber latex was also studied by reacting with hydrogen peroxide and potassium peroxide at 50-55°C. The effect of reaction times on molecular weight was investigated. The resultant latex was compounded with varied rubber additives. It was found that the rubber vulcanized sheets with 5 phr ZnO, 20 phr CaCO3 and 7.5 phr spindle oil showed good physical properties for this application. Casting of latex compounded on plaster hand mold showed better appearance than dipping with heat sensitive zinc ammine system. Natural rubber (NR) was blended with chlorosulfonated polyethylene (CSM) by using a two-roll mill. NR and CSM used were STR5L and Hypalon 40, respectively. Rubber blends were pressed at 150°C to produce test specimens. Vulcanization time was determined by using Moving Die Rheometer. Blend ratios varied from 80/20 – 20/80 (wt/wt) of NR/CSM. Four blend formulations were employed, referred to B1, B2, B3 and B4. Mechanical properties were tested according to ASTM. Investigation by using SEM and DMTA techniques showed that NR/CSM blends are immiscible blend and the average CSM-diameter in the blends containing 20 -50 %CSM was in the range of 2 μm. The present study was able to prepare compatible blend from this pair of rubbers without using a compatibilizer. CSM increased the resistance in ozone, oil, thermal ageing, and tear of the rubber blends; but the rubber blends showed deterioration in abrasion and flex cracking resistance. Influence of carbon black on mechanical properties of the rubber blends depends on blend formulation and type of properties, i.e. carbon black increased tensile and tear strength as well as ozone resistance of the blends. Blend formulation of B4 seems to be the best blend based on the entire properties. Natural rubber latex with reduce molecular weigth using 0.3 phr 40% hydroperse at temperature 700C, for prepared adhesive latex using tackifier modifier propertie of latex adhesive. Latex adhesive without tackifier loading can be stored more than 90 days without latex stabilization while latex adhesive using structol modifier and wood rosin modifier adhesive latex can be stored more than 90 days without latex stabilization but coumarone resin modifier and korosin modifier adhesive latex can be stored 27-51 days and 9-27 days without latex destabilization. For shear strength and cleavage peel strength properties of latex adhesives increase with increasing the amount of tackifier but their properties decrease with increasing the storage time. In addition, we that adhesive latex using 30 phr wood rosin give the highest properties followed by latex adhesives using 30 phr coumarone resin, 30 phr structol and 30 phr korosin, respectily. Latex adhesive setting at room temperature decrease with increasing amount of tackifier, Korosin modifier set faster than coumarone resin, wood rosin and structol modifier . Furthermore, commercial adhesive show better shear strength properties than every types of tackifier, but ever types of tackifier show cleavage peel strength properties than tackifier modifier modifier latex adhesives. Effect of type and quantity of white filler on physical properties product in dipping process using heat sensitive system Calcium carbonate, Clay and Silica were used as the filler and the loading rang was from 0 to 40 phr. Tensile strength, Elongation at break, 300% Modulus (tensile stress at 300% elongation) and tear strength of Calcium carbonate (30% CaCO3 and 50% CaCO3) increase and decrease were used as the loading rang than 20 phr, Tensile strength, Elongation at break, 300% Modulus (tensile stress at 300% elongation) and tear strength of 30% Clay increase and decrease were used as the loading rang than 30 phr, Tensile strength , Elongation at break, 300% Modulus (tensile stress at 300% elongation) and tear strength of 50% Clay increase and decrease were used as the loading rang than 10 phr, Tensile strength, Elongation at break, 300% Modulus (tensile stress at 300% elongation) and tear strength of 20% Silica increase and decrease were used as the loading rang than 20 phr and effect thickness in dipping process using heat sensitive system of latex compound used 30%CaCO3 the best thickness 20 phr, 50% CaCO3 the best thickness 20 phr, Clay the best thickness 10 phr (30% and 50% Clay ) and 20 % silica the best thickness 10 phr

บรรณานุกรม :
วราภรณ์ ตันรัตนกุล . (2549). กลุ่มโครงการวิจัยขนาดเล็กวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์จากยางธรรมชาติ-มอ.(7).
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
วราภรณ์ ตันรัตนกุล . 2549. "กลุ่มโครงการวิจัยขนาดเล็กวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์จากยางธรรมชาติ-มอ.(7)".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
วราภรณ์ ตันรัตนกุล . "กลุ่มโครงการวิจัยขนาดเล็กวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์จากยางธรรมชาติ-มอ.(7)."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2549. Print.
วราภรณ์ ตันรัตนกุล . กลุ่มโครงการวิจัยขนาดเล็กวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์จากยางธรรมชาติ-มอ.(7). กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2549.