ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

ผลของสถาปัตยกรรมของพอลิเอธิลีนที่มีต่อกลไกการเกิดปฏิกิริยาการสลายตัวของพอลิไวนิลคลอไรด์ในพอลิเมอร์ผสม

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : ผลของสถาปัตยกรรมของพอลิเอธิลีนที่มีต่อกลไกการเกิดปฏิกิริยาการสลายตัวของพอลิไวนิลคลอไรด์ในพอลิเมอร์ผสม
นักวิจัย : จันทร์ฉาย ทองปิ่น
คำค้น : Molecular Architecture of Polyethylene , polymer blend , Process Condition , Recycle Pass , Thermal stability , Transfer Reaction , การขึ้นรูปซ้ำ , ปฏิกิริยาการย้ายสายโซ่ , พอลิเมอร์ผสม , สถาปัตยกรรมเชิงโมเลกุลของพอลิเอทิลีน , สภาวะการอัดรีด , เสถียรภาพทางความร้อน
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2553
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG4680019 , http://research.trf.or.th/node/1999
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลจากปริมาณ ค่าดัชนีการไหล และองศาของความเป็นกิ่ง (ชนิด) ของพอลิเอทีลีน ที่มีต่อกลไกการสลายตัวของพอลิไวนิลคลอไรด์ ในพอลิเมอร์ผสมซึ่งมีพอลิไวนิลคลอไรด์เป็นองค์ประกอบหลัก และมีพอลิเอทีลีนเป็นองค์ประกอบรอง โดยทำการผสมแบบหลอมผ่านเครื่องอัดรีด 1 รอบ งานวิจัยนี้สังเกตพฤติกรรมการสลายตัวของพอลิไวนิลคลอไรด์จากการเปลี่ยนแปลงของ อุณหภูมิสลายตัว อุณหภูมิกลาสทรานสิชัน ดัชนีพอลิอีน และโครงสร้างจุลภาค ซึ่งผลการศึกษาพบว่า การผสมพอลิเอทีลีนจำนวนเล็กน้อย (5 phr) ลงในพอลิไวนิลคลอไรด์ จะส่งผลให้อุณหภูมิสลายตัวของพอลิไวนิลคลอไรด์เพิ่มขึ้น ในขณะที่อุณหภูมิกลาสทรานสิชัน และค่าดัชนีพอลิอีนของพอลิไวนิลคลอไรด์ลดลง ซึ่งการที่พอลิไวนิลคลอไรด์ ได้รับการปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนที่อัตราส่วนการผสมดังกล่าว สามารถอธิบายได้ด้วยปฏิกิริยาการเคลื่อนย้ายอนุมูลอิสระ อย่างไรก็ตามการเติมพอลิเอทีลีนลงไปผสมในพอลิไวนิลคลอไรด์ด้วยปริมาณมากกว่า 5 phr จะส่งผลให้พอลิไวนิลคลอไรด์กลับมาสลายตัวได้ง่ายขึ้น เนื่องจากอนุมูลอิสระของพอลิเอทีลีน ที่เกิดจากปฏิกิริยาการเคลื่อนย้ายอนุมูลอิสระ เข้าแย่งใช้สารเพิ่มเสถียรภาพทางความร้อนของพอลิไวนิลคลอไรด์ โดยการผสมพอลิไวนิลคลอไรด์ด้วยพอลิเอทีลีนความหนาแน่นสูง ซึ่งมีค่าดัชนีการไหลสูง จะสามารถสังเกตพฤติกรรมการเปลี่ยนแปลงสมบัติทางความร้อน และกลไกการเคลื่อนย้ายอนุมูลอิสระของพอลิไวนิลคลอไรด์ ได้ชัดเจนที่สุด สำหรับสมบัติเชิงกลของพอลิเมอร์ผสม จะขึ้นอยู่กับปริมาณของพอลิเอทีลีนที่นำมาผสมเป็นหลัก ในขณะที่ชนิดและค่าดัชนีการไหลของพอลิเอทีลีน มีผลต่อสมบัติเชิงกลน้อยมาก โดยตัวแปรสำคัญที่มีผลต่อสมบัติเชิงกลของพอลิเมอร์ผสมคือ ระดับการกระจายตัวของพอลิเอทีลีน ในวัฏภาคของพอลิไวนิลคลอไรด์ อิทธิพลของอุณหภูมิ ความเร็วของสกรูของเครื่องรีด อิทธิพลของชนิดและดัชนีการไหลของ PE ที่ปริมาณการเติม 5. 15 และ 25 phr ลงใน PVC ที่มีผลต่อสมบัติทางความร้อน ทางกลของพอลิเมอร์ผสม โดยทำการผสมแบบหลอมผ่านเครื่องรีดถึงรอบที่ 5 ผลการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค TGA พบว่า ณ ความเร็วรอบสกรู 100 rpm ที่อุณหภูมิของหัวขึ้นรูปที่ 160, 180 และ 210 C การใช้ LDPE ที่ปริมาณ 5 phr สามารถปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนของ PVC ในพอลิเมอร์ผสมได้ ด้วยกลไกการเคลื่อนย้ายอนุมูลอิสระดังกล่าวแล้วข้างต้น ขณะที่ปริมาณการผสม LDPE ที่ 15 phr นั้น จะทำให้ อุณหภูมิการสลายตัวของ PVC ลดลง หรือ สลายตัวเร็วขึ้น เมื่อเทียบกับ พอลิเมอร์ผสมที่มีการเติม LDPE ที่ปริมาณ 5 phr สำหรับการผสม LDPE ที่ 25 phr นั้น พบว่า อุณหภูมิการสลายตัวของ PVC ในพอลิเมอร์ผสม เพิ่มขึ้นอีกครั้ง ด้วยเหตุผลของการแยกวัฏภาคอย่างชัดเจน ระหว่าง LDPE และ PVC เมื่อ มีการใช้ LDPE ที่มีค่าดัชนีการไหลที่สูงขึ้นพบว่า สามารถเพิ่มเสถียรภาพทางความร้อนของ PVC ในพอลิเมอร์ผสมได้มากขึ้น จากการทดลองในตอนที่ 2 นี้ สามารถแสดงให้เห็นว่า การเพิ่มเสถียรภาพทางความร้อนของ PVC ในพอลิเมอร์ผสมระหว่าง PVC/LDPE นั้น จะขึ้นอยู่กับการสลายตัวของ LDPE อย่างมาก ที่ความเร็วรอบของสกรู 40 rpm อุณหภูมิหัวขึ้นรูป 160, 180 และ 210 C พบว่าจำนวนรอบในการผสม ไม่ส่งผลต่อ อุณหภูมิการสลายตัวนัก อย่างไรก็ตาม ณ. อุณหภูมิ หัวขึ้นรูป 180 และ 210 C พบว่า ความเร็วรอบของสกรูที่ 40 rpm PVC มีอุณหภูมิการสลายตัวลดลงมากกว่า PVC ที่ผสมด้วยความเร็วรอบสกรู 100 rpm เมื่อพิจารณา อิทธิพลของสภาวะของการขึ้นรูปที่มีต่อ สมบัติเชิงกลนั้น พบว่า ความต้านทานต่อการเสียรูป และ ความต้านทานแรงดึงสูงสุดของพอลิเมอร์ผสม ขึ้นกับปริมาณของ PE ที่ผสม แต่ไม่ขึ้นกับ สภาวะในการผสม แต่ความทนทานต่อแรงกระแทกของพอลิเมอร์ผสมนั้น ที่ปริมาณการผสม LDPE 5 phr ค่าความต้านทานการกระแทกเพิ่มขึ้น เมื่อจำนวนรอบการอัดรีด เพิ่มขึ้น ซึ่งพบปรากฏการณืเช่นเดียวกันนี้ ในทุกอุณหภูมิที่หัวขึ้นรูป ที่ใช้ในการทดลองนี้ The purpose of this research was to study the effect of content, melt flow index (MFI) and degree of branching of PE on degradation mechanism of PVC in PVC/PE blends. The blend was commenced by melt blending using one extrusion pass. The degradation behavior of the PVC in the blend was observed in terms of decomposition temperature, glass-transition temperature, polyene index, and blend morphology. The results suggested that adding small amount of PE (5 phr) in PVC/PE blend increased the decomposition temperature of PVC in the blend toward higher temperature but glass-transition temperature and polyene index were shifted toward lower temperature, which showed that the stabilizing effect of PE on PVC was correlated with a radical transfer reaction. However, PVC mixed PE by ratio of PE more than 5 phr accelerated the degradation process of PVC by the consumption of the thermal stabilizer in PVC by PE radicals. The PVC/PE blend using HDPE with high MFI exhibited more pronounced in the thermal and structural changes of PVC. It was observed that the mechanical properties of the PVC/PE blends were very much dependent on the content of PE, but slightly affected by the MFI and degree of branching of PE. The dispersion level of the PVC phase was found to play an important role on the mechanical properties of the PVC/PE blend. The effect of temperature, screw speed of the extruder type and melt flow index of PE on the thermal stability of PVC in the PVC/PE blends were also studied by concentrating on the amount of PE added at 5, 15 and 25 phr at the 1st - 5th cycles of mixing. From the study, the characterization using TGA technique showed that, with the screw speed of 100 rpm, and the die temperature of 160, 180 and210 C, at the content of LDPE of 5 phr, the thermal stability of PVC in the blends could be improved with the radical transfer mechanism as mentioned in the first part of the research. At the LDPE content of 15 phr in the blend, it was found that PVC in the blend degraded at lower temperature than at the content of 5 phr with the reason of the competitive using of heat stabilizer in PVC. Meanwhile, at the LDPE content of 25 phr, degradation temperature raised again, as a result of the agglomeration and subsequent phase separation of LDPE in the blend. The thermal stability of PVC in the blend was found to be better when LDPE with high in melt flow indexer was used in the blend. It was clearly shown here that the thermal stability of PVC in the PVC/LDPE blends was very much dependent upon the degradation of LDPE. It was elucidated here that, the mixing at the screw speed of 40 rpm with the different die temperature, i.e. 160, 180 and 210 C, the recycle passes did not significantly effect degradation temperature of the PVC. However, at screw speed of 40 rpm and high die temperature, i.e. 180 and 210 C, was found to urge the degradation of PVC than at the 100 rpm. In term of mechanical properties of the blends, the processing condition did not significantly affect Young’s Modulus and Tensile strength, while the content of PE was the factors affecting these properties. Considering LDPE at the blending content of 5 phr, it was revealed that impact strength of the blends was very much dependent upon the recycle passes at every die temperatures and screw speeds.

บรรณานุกรม :
จันทร์ฉาย ทองปิ่น . (2553). ผลของสถาปัตยกรรมของพอลิเอธิลีนที่มีต่อกลไกการเกิดปฏิกิริยาการสลายตัวของพอลิไวนิลคลอไรด์ในพอลิเมอร์ผสม.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
จันทร์ฉาย ทองปิ่น . 2553. "ผลของสถาปัตยกรรมของพอลิเอธิลีนที่มีต่อกลไกการเกิดปฏิกิริยาการสลายตัวของพอลิไวนิลคลอไรด์ในพอลิเมอร์ผสม".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
จันทร์ฉาย ทองปิ่น . "ผลของสถาปัตยกรรมของพอลิเอธิลีนที่มีต่อกลไกการเกิดปฏิกิริยาการสลายตัวของพอลิไวนิลคลอไรด์ในพอลิเมอร์ผสม."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2553. Print.
จันทร์ฉาย ทองปิ่น . ผลของสถาปัตยกรรมของพอลิเอธิลีนที่มีต่อกลไกการเกิดปฏิกิริยาการสลายตัวของพอลิไวนิลคลอไรด์ในพอลิเมอร์ผสม. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2553.