ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การปรับโครงสร้างทางเคมีของยางธรรมชาติ: แนวทางสำหรับการพัฒนากาว

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การปรับโครงสร้างทางเคมีของยางธรรมชาติ: แนวทางสำหรับการพัฒนากาว
นักวิจัย : รังรอง ยกส้าน
คำค้น : กลุ่มวิจัยอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์ยาง
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2550
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=RDG4850019 , http://research.trf.or.th/node/3131
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียม การวิเคราะห์ตรวจสอบ และการทดสอบสมบัติเชิงกลของกาวยางธรรมชาติอีพอกซิ ไดซ์ กาวยางธรรมชาติอีพอกซิไดซ์ถูกเตรียมโดยอาศัยหลักการการคลอสลิงที่วงอีพอกซิเรน และ/หรือที่คาร์บอนตำแหน่ง แอลฟา (α-carbon) บนสายโซ่โมเลกุลยาง การคลอสลิงที่วงอีพอกซิเรนได้ทดลองโดยใช้ไดเอมีนและแอนไฮไดรด์เป็นสาร คลอสลิง และใช้อิมิดาโซลและบิสฟีนอล เอ เป็นสารคะตาลิสท์หรือสารเร่งปฏิกิริยา ผลจากเครื่องรีโอมิเตอร์และเทคนิคฟู เรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรดสเปกโตรสโคปีแสดงให้เห็นว่าการคลอสลิงที่วงอีพอกซิเรนเป็นผลสำเร็จเมื่อใช้ระบบการคลอส ลิงโดยไดเอมีน/บิสฟีนอล เอ และระบบการคลอสลิงโดยแอนไฮไดรด์/อิมิดาโซล อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพการคลอสลิง ของระบบการคลอสลิงโดยแอนไฮไดรด์/อิมิดาโซลสูงกว่ากรณีของระบบการคลอสลิงโดยไดเอมีน/บิสฟีนอล เอ และจาก การทดลองพบว่าสภาวะที่เหมาะสมสำหรับระบบการคลอสลิงโดยแอนไฮไดรด์/อิมิดาโซลคือการคลอสลิงที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 10 นาที สำหรับการคลอสลิงที่คาร์บอนตำแหน่งแอลฟาบนสายโซ่โมเลกุลยางได้ใช้ระบบวัลคา ไนเซชั่นแบบธรรมดา และมีเวลาที่เหมาะสมเป็น 5 นาทีเมื่ออุณหภูมิที่ใช้ในการคลอสลิงเป็น 150 องศาเซลเซียส กาว ยางธรรมชาติอีพอกซิไดซ์ในตัวทำละลายโทลูอีน 3 สูตร ได้แก่ (i) กาวยางธรรมชาติอีพอกซิไดซ์คลอสลิงด้วยพทาลิกแอนไฮ ไดรด์ (ENR-PA adhesive) (ii) กาวยางธรรมชาติอีพอกซิไดซ์คลอสลิงด้วยซัลเฟอร์ (ENR-sulfur adhesive) และ (iii) กาว ยางธรรมชาติอีพอกซิไดซ์คลอสลิงด้วยพทาลิกแอนไฮไดรด์และซัลเฟอร์ (sulfur cured ENR-PA adhesive) ถูกเตรียมขึ้น เพื่อศึกษาเชิงเปรียบเทียบในสมบัติเชิงกล จากการทดลองพบว่ากาวยางธรรมชาติอีพอกซิไดซ์คลอสลิงด้วยซัลเฟอร์ (สูตร ที่ 2) ให้ค่าความต้านทานแรงดึง (tensile strength) สูงที่สุด ดังนั้นกาวสูตรที่ 4 จึงเตรียมโดยการเติมสาร tackifier ซึ่ง เป็นพอลิเมอร์ประเภทเทอร์พีน (Resin PX1150) ลงไปในกาวยางธรรมชาติอีพอกซิไดซ์คลอสลิงด้วยซัลเฟอร์ (สูตรที่ 2) ให้ ผลิตภัณฑ์เป็นกาว ENR-sulfur-Resin PX1150 adhesive ผลของ tackifier ต่อสมบัติเชิงกลของกาว ENR-sulfur- Resin PX1150 adhesive ถูกศึกษา และพบว่าค่าความต้านทานแรงดึงและความแข็ง (tensile modulus) ของกาวเพิ่มขึ้น ในขณะที่ค่าเปอร์เซ็นต์การยืดของโมเลกุลกาวก่อนที่จะขาดออกจากกัน (%elongation at break) ลดลง เมื่อปริมาณของ tackifier เพิ่มขึ้น ถึงแม้ว่าจุดประสงค์ของงานวิจัยนี้คือการเตรียมกาวยางธรรมชาติสำหรับอุตสาหรรมไม้ ค่าความ ต้านทานแรงเฉือน (shear strength) และค่าความต้านทานการลอก (peel strength) ของกาวถูกศึกษาโดยใช้พลาสติก เป็นวัสดุทดสอบทั้งนี้เนื่องจากข้อจำกัดบางประการของเครื่องมือทดสอบ และข้อกำหนดของวิธีการทดสอบมาตรฐาน D1876 ตามลำดับ ดังนั้นผลที่ได้จากการทดลองอาจบอกแนวโน้มของผลของ tackifier ต่อค่าความต้านทานแรงเฉือน และค่าความต้านทานการลอก ซึ่งอาจเป็นประโยชน์สำหรับการพัฒนากาวยางธรรมชาติต่อไป จากการทดลองพบว่าค่า ความต้านทานแรงเฉือนของกาวยางธรรมชาติอีพอกซิไดซ์คลอสลิงด้วยซัลเฟอร์สูงกว่ากรณีของกาว ENR-sulfur-Resin PX1150 adhesive และกาวทั้งสองชนิดนี้ให้ประสิทธิภาพในการยึดติดวัสดุที่ไม่มีขั้วดีกว่าวัสดุที่มีขั้ว สำหรับค่าความ ต้านทานการลอกของกาว ENR-sulfur-Resin PX1150 adhesive จะมีค่าลดลงเมื่อปริมาณ tackifier เพิ่มขึ้น The present research studied on the preparations, characterizations, and mechanical tests of epoxidized natural rubber (ENR) based adhesives. ENR based adhesives were prepared under the concepts of (i) crosslinking at epoxirane rings and/or (ii) curing at α-carbon positions along the rubber chain. The crosslinking at epoxirane rings was carried out by using diamines and anhydride as crosslinking agents, as well as imidazole and bisphenol A as catalysts. The results from rheometer and FT IR showed that the crosslinking at epoxirane rings was successful when diamine/bisphenol A and anhydride/imidazole crosslink systems were used. However, the crosslinking efficiency of the anhydride/imidazole crosslink system was higher than that of the diamine/bisphenol A crosslink system and the optimum condition for the anhydride/imidazole crosslink system was the crosslinking at 150°C for 10 minutes. For the curing at the α- carbon positions along the rubber chain, the conventional vulcanization (CV) was carried out with the optimum time for 5 minutes when the curing temperature was 150°C. Three formulations of ENR-toluene based adhesives were, thus, prepared: (i) ENR-PA adhesive, (ii) ENR-sulfur adhesive, and (iii) sulfur cured ENR-PA adhesive. The adhesives were comparatively studied on the mechanical properties to find that the ENR-sulfur adhesive gave the highest tensile strength. The fourth formulation of adhesive was, hence, prepared by adding tackifier (terpene polymer, Resin PX1150) to the ENR-sulfur adhesive (ENR-sulfur-Resin PX1150 adhesive). The effect of tackifier on the mechanical properties of ENR-sulfur-Resin PX1150 adhesive was studied to find that the tensile strength and tensile modulus of the adhesive were improved, while the %elongation at break decreased, when the amount of tackifier increased. Although the objective of the present work is to prepare natural rubber adhesive for wood industry, the lap shear strength and peel strength were evaluated using plastic as a testing material due to the some limitations of the machine and the specification of the ASTM D1876, respectively. Therefore, the obtained results showed us the trend of the effect of tackifier on the lap shear strength and peel strength, which might be useful for the development of natural rubber adhesive in the future. The lap shear strength of the ENR-sulfur adhesive was higher than that of ENR-sulfur-Resin PX1150 adhesive and the results showed that both ENR-sulfur and ENR-sulfur-Resin PX1150 adhesives were more effective for hydrophobic adherends than hydrophilic ones. The peel strength of ENR-sulfur-Resin PX1150 adhesives decreased when the amount of tackifier increased.

บรรณานุกรม :
รังรอง ยกส้าน . (2550). การปรับโครงสร้างทางเคมีของยางธรรมชาติ: แนวทางสำหรับการพัฒนากาว.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
รังรอง ยกส้าน . 2550. "การปรับโครงสร้างทางเคมีของยางธรรมชาติ: แนวทางสำหรับการพัฒนากาว".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
รังรอง ยกส้าน . "การปรับโครงสร้างทางเคมีของยางธรรมชาติ: แนวทางสำหรับการพัฒนากาว."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2550. Print.
รังรอง ยกส้าน . การปรับโครงสร้างทางเคมีของยางธรรมชาติ: แนวทางสำหรับการพัฒนากาว. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2550.