ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

กลุ่มโครงการวิจัยย่อยวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์จากน้ำยางธรรมชาติ-ม(1)

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : กลุ่มโครงการวิจัยย่อยวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์จากน้ำยางธรรมชาติ-ม(1)
นักวิจัย : อาซีซัน แกสมาน
คำค้น : กลุ่มวิจัยอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์ยาง
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2547
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=RDG4750002 , http://research.trf.or.th/node/3617
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

เตรียมยางธรรมชาติอิพอกไซด์ด้วยวิธีการเกิดกรดเปอร์ฟอร์มิก พบว่าปริมาณหมู่อิพอกไซด์ ในโมเลกุลยางธรรมชาติเพิ่มขึ้นตามระยะเวลาในการทำปฏิกิริยาอิพอกซิเดชัน และการเตรียมพอลิ เมทิลเมทาคริเลทด้วยเทคนิคการพอลิเมอไรซ์แบบอิมัลชัน โดยใช้โพแทสเซียมเปอร์ซัลเฟตเป็นตัวริ เริ่ม และโพแทสเซียมลอเรตเป็นอิมัลซิไฟเออร์ พบว่า ขนาดอนุภาคเฉลี่ยและเปอร์เซ็นต์การเปลี่ยน แปลงของ มอนอเมอร์เพิ่มขึ้นตามระยะเวลาในการทำปฏิกิริยาพอลิเมอไรซ์ ทำการเบลนด์พอลิ เมอร์ทั้งสองชนิดในสภาวะลาเท็กซ์ที่อุณหภูมิห้อง โดยกวนด้วยความเร็ว 80 รอบ/นาที เป็นเวลา 45 นาที ศึกษาสมบัติต่าง ๆ ของ พอลิเมอร์เบลนด์ระหว่างยางธรรมชาติอิพอกไซด์กับพอลิเมทิล เมทาคริเลท โดยแปรเปอร์เซ็นต์โมลอิพอกไซด์ดังนี้คือ 10, 20, 30, 40 และ 50 เปอร์เซ็นต์ และ อัตราส่วนการเบลนด์ระหว่าง ENR/PMMA เท่ากับ 100/0, 75/25, 50/50, 25/75 และ 0/100 โดยน้ำหนัก จากการทดสอบสมบัติด้านการไหล พบว่า ค่าความหนืดมูนนี่เพิ่มขึ้นตาม ปริมาณหมู่อิพอกไซด์ แต่จะมีค่าลดลงตามการเพิ่มปริมาณพอลิเมทิลเมทาคริเลท นอกจากนี้ พบว่า ที่อัตราส่วนการเบลนด์ต่างๆ เมื่อพิจารณาที่อัตราเฉือนเดียวกัน ความเค้นเฉือนปรากฎ และความ หนืดเฉือนปรากฎเพิ่มขึ้นตามปริมาณหมู่อิพอกไซด์ และพบว่าที่อัตราส่วนการเบลนด์ของยางธรรม ชาติอิพอกไซด์กับพอลิเมทิลเมทาคริเลท เท่ากับ 75/25 (ENR-10, ENR-30, ENR-50) และ 50/50 (ENR-20, ENR-40) จะให้ความเค้นเฉือนสูงที่สุด นอกจากนี้ ค่าอุณหภูมิการสลายตัว (Td) และอุณหภูมิกลาสทรานซิชัน (Tg) ของพอลิเมอร์เบลนด์มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตามปริมาณหมู่อิ พอกไซด์ เตรียมยางธรรมชาติอิพอกไซด์ด้วยวิธีเปอร์ฟอร์มิก ศึกษาอิทธิพลของเวลาของปฏิกิริยา ต่อปริมาณหมู่อิพอกไซด์ที่เกิดขึ้นบนโมเลกุลยางธรรมชาติ พบว่าการเตรียมยางธรรมชาติอิพอก ไซด์ที่มีปริมาณหมู่อิพอกไซด์ 20% โมลเปอร์เซ็นต์อิพอกไซด์ (ENR-20) ต้องใช้เวลาในการทำ ปฏิกิริยา 1.10 ชั่วโมง ที่ 50?C หลังจากนั้นนำยาง ENR-20 เตรียมยางธรรมชาติที่ดัดแปลง โมเลกุลด้วยไดบิวทิวฟอสเฟต (DSNR) โดยใช้อัตราส่วนความเข้มข้น [ENR-20]/[ไดบิวทิว ฟอสเฟต] = 1 อุณหภูมิ 30?C หลังจากนั้นเตรียมพอลิเมอร์เบลนด์แบบธรรมดาของยาง ENR- 20 กับโคพอลิเมอร์ของเอทิลีนกับไวนิลอะซิเตท (EVA) [ENR-20/EVA] และ DSNR/EVA โดยผสมในเครื่องผสมบราเบนเดอร์ พลาสติคอร์เดอร์ ทำการศึกษาสมบัติรีโอโลยี (เส้นโค้งการ ไหลและเส้นโค้งความหนืด) สมบัติพลวัติเชิงกล และสัณฐานวิทยา พบว่าพอลิเมอร์เบลนด์ทั้งสอง ชนิดเป็นการเบลนด์แบบเข้ากันได้บางส่วน เนื่องจากเกิดการเลื่อนเข้าหากันของค่า Tg ของเฟสทั้ง สองชนิดที่นำมาเบลนด์กัน นอกจากนี้สมบัติการไหลและสัณฐานวิทยายังบ่งชี้ถึงความสามารถใน การผสมเข้ากันบางส่วนของพอลิเมอร์เบลนด์ทั้งสองชนิด หลังจากนั้นเตรียมเทอร์โมพลาสติกวัล คาไนซ์ (TPV) จากการเบลนด์ ENR-20/EVA และDSNR/EVA โดยใช้ระบบกำมะถันในการ ทำกระบวนการวัลคาไนเซชันแบบไดนามิกส์ ศึกษาสมบัติการไหลของ TPV พบว่าทั้งเส้นโค้งการ ไหลและเส้นโค้งความหนืดมีค่าสูงกว่าของพอลิเมอร์เบลนด์ธรรมดาเนื่องจากการเชื่อมโยงของโม เลกกุลยางแล้วเกิดเป็นอนุภาคเล็กๆกระจายตัวใน เฟสของ EVA นอกจากนี้ทำการทดสอบสมบัติ ด้านความต้านทานต่อแรงดึง พบค่าอยูใช่วง 3.0-5.7 MPa และมีค่าความสามารถในการยืดอยู่ ในช่วง 150-500% และค่าความสามารถในการคืนตัว (tension set) 10-30% จึงสรุปว่า TPV ทั้งสองชนิดมีสมบัติอยู่ในเกณฑ์ของการจัดกลุ่มวัสดุเป็นเทอร์โมพลาสติกอิลาสโตเมอร์ นอกจากนี้ ทำการศึกษาสัณฐานวิทยาพบว่ายางวัลคาไนซ์มีการกระจายตัวเป็นอนุภาคเล็กๆในเมทริกซ์ของ EVA โดยที่อัตราส่วน ยาง/พลาสติก 40/60 และ 50/50 มีการกระจายตัวดีที่สุด ซึ่งสอดคล้อง กับการมีสมบัติเชิงกลที่ดี นอกจากนี้พบว่า TPV ทั้งสองชนิดมีความต้านทานต่อตัวทำละลายที่ เป็นน้ำมันเครื่องยนต์ 4 จังหวะดีที่สุด รองลงมาได้แก่น้ำมันดีเซล และมีความต้านทานต่อสาร ละลายผสมของไอโซออกเทนกับโทลูอีน ต่ำที่สุด DSNR มีความสามารถในการต่อต้านการติดไฟ ดีที่สุด นอกจากนี้พบว่า TPV มีความสามารถในการต่อต้านการติดไฟเพิ่มขึ้นตามปริมาณ DSNR ที่เป็นองค์ประกอบในการเบลนด์ รแปรขนาด (20 และมากกว่า 20 เมช) และแปรปริมาณ (0, 10, 20, 30, 40 และ 50 phr) พบ ว่าขนาดของเศษยางฟองน้ำทั้งสองไม่มีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อค่าความหนืดมูนนี่ สมบัติการ วัลคาไนซ์ ความสามารถในการแปรรูปด้วยเครื่องเอกซทรูด สมบัติทางกายภาพ และลักษณะทาง สัณฐานวิทยา เมื่อปริมาณเศษยางฟองน้ำเพิ่มขึ้น ทำให้เวลาสก๊อช เวลาการวัลคาไนซ์ ระยะยืดจน ขาด ความต้านทานต่อการสึกหรอ และความต้านทานต่อการหักงอมีค่าลดลง แต่ค่าความหนืดมูนนี่ ค่า 100%, 300% โมดูลัส ความแข็งเพิ่มขึ้น ส่วนความต้านทานต่อการดึง และความต้านทานต่อการ ฉีกขาดมีค่าสูงสุดที่ 30 phr ในขณะที่ความถ่วงจำเพาะ และการเสียรูปเนื่องจากการกดไม่มีการ เปลี่ยนแปลง ส่วนยางที่ได้จากการเอกซทรูดสามารถคงรูปร่างได้ดีขึ้น แต่ผิวมีลักษณะขรุขระ เมื่อเปรียบเทียบการใช้เศษยางฟองน้ำกับแคลเซียมคาร์บอเนต, เขม่าดำ และซิลิกา ที่ปริมาณสารตัวเติมเท่ากัน พบว่าเวลาสก๊อซ เวลาการวัลคาไนซ์ใช้เวลาสั้นกว่า นอกจากนี้ความ หนืดมูนนี่ ความถ่วงจำเพาะ ค่า100, 300% โมดูลัส ความต้านทานต่อแรงดึง ความต้านทานต่อการ ฉีกขาด ความแข็ง มีค่าต่ำกว่าการใช้เขม่าดำ และซิลิกา แต่ความกระเด้งตัว และความต้านทานต่อ การหักงอมีค่าสูงกว่า การใช้แคลเซียมคาร์บอเนตจะให้คุณสมบัติเชิงกลด้อยกว่าเล็กน้อย ส่วนยางที่ ได้จากการเอกซทรูดของคอมปาวด์ที่ใช้เศษยางฟองน้ำมีลักษณะแย่ที่สุด ลักษณะทางสัณฐานวิทยา ของยางวัลคาไนซ์ที่ใช้เขม่าดำ และซิลิกามีกระจายตัวดีกว่าการใช้เศษฟองน้ำ และแคลเซียม คาร์บอเนตตามลำดับ เมื่อใช้เขม่าดำ และซิลิกา แคลเซียมคาร์บอเนตในปริมาณมากขึ้น พบว่าความ หนืดมูน ความถ่วงจำเพาะ 100%, 300% โมดูลัส ความต้านทานต่อแรงดึง ความต้านทานต่อการฉีก ขาด ความต้านทานต่อการสึกหรอ ความแข็ง และการเสียรูปเนื่องจากการกดมากขึ้น ในทางตรงกัน ข้ามระยะยืดจนขาด ความต้านทานต่อการหักงอ และความกระเด้งตัวลดลง ยางที่ได้จากการเอกซท รูดความสามารถรักษารูปทรงดีขึ้น การใช้เศษยางฟองน้ำร่วมกับแคลเซียมคาร์บอเนต, เขม่าดำ, ซิลิกา ที่อัตราส่วน 30/40 phr เปรียบเทียบกับการไม่ใช้เศษยางฟองน้ำ พบว่าการใช้เศษยางฟองน้ำร่วมจะให้เวลาสก๊อซ และเวลา การวัลคาไนซ์ลดลง ส่วนความหนืดมูนนี่เปลี่ยนแปลงเล็กน้อย การใช้เศษฟองน้ำร่วมกับสารตัวเติม เสริมประสิทธิภาพ (เขม่าดำ, ซิลิกา) ทำให้ความต้านทานต่อการดึง ความต้านทานต่อการฉีกขาด ความต้านทานต่อการสึกหรอ ความต้านทานต่อการหักงอ ระยะยืดจนขาด ความกระเด้งตัว การเสีย รูปเนื่องจากการกด มีค่าลดลง ส่วนค่า100%, 300% โมดูลัสมีค่าเพิ่มขึ้นเล็กน้อย แต่ไม่มีผลต่อ ความถ่วงจำเพาะ และความแข็ง ในขณะที่การใช้เศษยางฟองน้ำร่วมกับแคลเซียมคาร์บอเนตจะไม่ ค่อยทำให้สมบัติทางกายภาพ ลักษณะทางสัณฐานวิทยาเปลี่ยนแปลงไป ในขณะที่ยางที่ได้จาก เอกซทรูดมีแนวโน้มแย่ลง การอบแห้งเป็นวิธีการที่มีมาตั้งแต่อดีตจนในปัจจุบันการอบแห้งก็ยังเป็นที่นิยมใช้งานใน วัตถุต่าง ๆ เช่น การอบแห้งไม้, การอบอาหาร, การอบแห้งเซรามิก และการอบแห้งที่นอนฟองยาง ธรรมชาติ เป็นต้น จำเป็นต้องใช้ระยะเวลานานและพลังงานที่ใช้ในการอบแห้งมีปริมาณมาก ซึ่ง กลไกการอบแห้งที่ทราบในปัจจุบันยังเป็นที่เข้าใจกันน้อย โดยกลไกในการอบแห้งที่ทราบกันดีมี 2 กระบวนการ คือ การถ่ายเทมวลสารและการถ่ายเทความร้อนในวัตถุ ซึ่งสองกระบวนนี้เกิดขึ้น พร้อมกัน โดยการอบแห้งสามารถแบ่งได้เป็น 2 ช่วงด้วยกัน คือ ช่วงอัตราคงที่และช่วงอัตราถด ถอย ดังนั้นเพื่อให้เกิดความเข้าใจในการอบแห้งของวัตถุต่าง ๆ มากขึ้นจึงทำการศึกษาการอบแห้ง ด้วยการใส่น้ำลงในฟองยางธรรมชาติโดยปริมาณน้ำที่ใช้คำนวณได้จากปริมาณความชื้นเริ่มต้นที่ ต้องการ เพื่อศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการอบแห้งต่าง ๆ เช่น เปอร์เซ็นต์ความชื้นที่ใช้ในการอบแห้ง, ขนาดของวัตถุ, ความหนาแน่นของวัตถุและการเปลี่ยนอุณหภูมิของตู้อบ เป็นต้น ซึ่งผลของความ หนาและความหนาแน่นของฟองยางธรรมชาติเป็นปัจจัยสำคัญในการควบคุมกลไกการแห้ง เมื่อทำ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในการอบแห้งให้สูงขึ้นพบว่าอุณหภูมิมีผลต่ออัตราการแห้งสุทธิในช่วง อัตราคงที่เป็นอย่างมาก อย่างไรก็ตามอุณหภูมิเป็นปัจจัยทางอ้อมเนื่องจากเวลาส่วนใหญ่ยังอยู่ใน ช่วงอัตราถดถอย เมื่อศึกษาการถ่ายเทความร้อนในฟองยางธรรมชาติพบว่าการถ่ายเทความร้อนที่ เกิดขึ้นในฟองยางธรรมชาติไม่ได้เกิดจากการนำความร้อนเท่านั้นแต่ยังเกิดจากการแพร่ของอากาศ ร้อนด้วย การเปลี่ยนแปลงระบบการอบแห้งจากการใช้ตู้อบอากาศร้อนมาเป็นตู้อบไมโครเวฟนั้น ให้ผลที่แตกต่างกัน โดยการอบแห้งด้วยตู้อบไมโครเวฟให้ผลการแห้งที่เร็วกว่า, ย่นระยะเวลาได้ มากและใช้พลังงานในการอบแห้งที่น้อยกว่าการอบแห้งด้วยตู้อบอากาศร้อน ซึ่งเชื่อว่าเนื่องจาก เป็นการเปลี่ยนแปลงการถ่ายเทมวลสาร Epoxidized natural rubber (ENR) was prepared by performic epoxidation method. It was found that quantities of epoxide groups in natural rubber molecules increased with increasing reaction time. Poly(methyl methacrylate) was also prepared by emulsion polymerization technique, using potassium persulphate (K2S2O8) as an initiator and potassium laurate (20% w/w) as an emulsifier. Average particle size and % conversion of PMMA increased with increasing the reaction time. ENR and PMMA were later blended at room temperature in latex state using a mechanical stirrer with a speed of 80 rpm and mixing time of 45 min. Various types of ENRs (i.e., 10, 20, 30, 40 and 50 mole % epoxide) were blended with PMMA at ENR/PMMA ratio of 100/0, 75/25, 50/50, 25/75 and 0/100. Mooney viscosity, [ML 1+4 (150oC)] of the blends increased with an increase of quantity of epoxide groups but decreased with increasing level of PMMA in the blend. Rheological properties of polymer blends were also studied. We found that apparent shear stress and apparent viscosity at given shear rates increased with increasing level of epoxide groups. The maximum values of apparent shear stress were obtained at 75/25 (ENR-10, ENR-20 and ENR-50) and 50/50 (ENR-20 and ENR-50) of ENR/ PMMA. Furthermore, decomposion temperature (Td) and glass transition temperature (Tg) of polymer blends increased with the increase of mole % epoxide. Epoxidized natural rubber was prepared using performic epoxidation method. Influence of reaction time on level of epoxide groups was studied. We found that ENR with 20 mole % epoxide (ENR-20) was prepared at 50?C for 1.10 hr. ENR-20 was later used to prepare dibutyl phosphate (DBP) modified natural rubber (DSNR) using molar ratio of [ENR- 20]/[DBP] = 1 at 30?C. Simple blends of ENR-20/EVA and DSNR/EVA were prepared using Brabender Plasticorder. Rheological properties (i.e. flow and viscosity curves), dynamic mechanical properties, morphological properties were investigated. It was found that both types of the polymer blends were partially compatible blends due to the shif of Tg of two different phases toward each other. Furthermore, the partially compatible blends were confirmed by morphological studies. Thermoplastic vulcanizates (TPVs) of ENR- 20/EVA and DSNR/EVA blends were later prepared by dynamically vulcanization using sulphur curing system. It was found that flow and viscosity curves of TPV were higher that those of simple blends. This causes by cross-linked structure of the rubber phase, which disperses as small domains in the EVA matrix. Tensile strength, elongation at break and tension set of the TPVs were in the range of 3.0-5.7 MPa, 150-500% and 10-30 %, respectively. Therefore, the TPVs can be classified as thermoplastic elastomer (TPE) material. From morphological studies, we found the small rubber domains dispersed in the EVA phase. At the rubber/EVA of 40/60 and 50/50, the finest rubber domains were observed. This corresponds to superior mechanical properties of the TPVs at these blend ratios. Solvent resistance of the TPVs was also characterized. It was found that both types of TPVs exhibited solvent resistance as ranked: engine oil > diesel oil> mixture of isoctane/ toluene. Flame resistance of DSNR/EVA blends in terms of burning rate was also studied. The neat DSNR was found to have the highest burning resistance. Furthermore, the burning resistance of TPV (i.e., from DSNR/EVA blends) increased with increasing level of DSNR in the blends. The research was studied on using natural rubber latex foam scrap as filler in natural rubber. The various size (20 and more 20 mesh) and loading quantities (0, 10, 20, 30, 40 and 50 phr) were carried out. It was found that the different these size were no significantly affected on the cure properties, extrude ability, physical properties and morphological properties. Increasing the amount of the natural rubber latex foam scarp reduced scorch time, cure time, elongation at break, abrasion resistance and flex resistance but increased mooney viscosity, 100%, 300% modulus and hardness. When loading natural rubber latex foam scarp rised up to 30 phr, tensile strength and tear strength were the highest. Specific gravity and compressing set were no change. In addition the extrudates were able to shape well but the surface was rough. When we compared using natural rubber latex foam scarp with CaCO3, carbon black (HAF) and silica in the same a level of fillers, It was showed that scorch time and cure time were shorter. In addition 100%, 300% modulus, tensile strength, tears strength, hardness, specific gravity were lower but resilience and flex resistance were higher than using carbon black and silica. The mechanical properties were better than the using CaCO3 slightly. The extrudate of natural latex foam scarp compound was the worst characteristic of the fillers compound. For morphology of rubber vulcanized, We also founded that the using carbon black and silica were better dispersion than using natural latex foam scarp and CaCO3 respectively. Using high levels of CaCO3, carbon black and silica increased the mooney viscosity extrude ability, 100%, 300% modulus, tensile strength, tear strength, specific gravity, abrasion resistance, hardness and compression set on the contrary resilience, flex resistance and elongation at break were decreased. Furthermore the extrudates were also improved to shape form. The mix ratio of natural latex foam scarp with others filler (CaCO3, carbon black and silica) was carried out, at 30/40 phr and the result also compared with natural latex foam scarp. It was found that the mixture was shorter scorch time and cure time than solely using the others fillers. Mooney viscosities were little variation. The mix of the natural latex foam scarp with the reinforcing filler (carbon black and silica), it was showed that abrasion resistance, flex resistance, resilience, tensile strength, tear strength are lower but 100%, 300% modulus were higher slightly. Hardness and specific gravity were no affected. While the mix of natural latex foam scarp with CaCO3 was no varied with physical properties and morphological properties, the extrudates were also worse than solely the using CaCO3. Drying of solids is the oldest, essential operation in wood processing, food, ceramics and latex foam etc. Drying time is usually long and energy intensive. Today mechanism of drying is not well understood. The mechanism of drying consists of two basic processes. Heat transfer and mass transfer which the two processes occur simultaneously. The drying of a wet solid can be devided into two periods, constant rate period and falling rate period. In this study, water is added to dry latex foam at various initial moisture contents. Effect of latex foam thickness, size, density and drying temperature were studied. It was found that thickness and density of latex foam are controlling factor of drying mechanism. Higher drying temperature resulted higher net drying rate in constant rate period and shorten drying time. However, the effect was indirect since latex foam spend most of the drying time in the falling rate period which rate of internal mass transfer is a controlling factor. Heat transfer of latex foam is from a conduction not only through rubber medium but also through air medium. It was also found that dielectric heating such as microwave changed completely the drying mechanism more precisely mass transfer process. Drying time was dramatically reduced with microwave drying.

บรรณานุกรม :
อาซีซัน แกสมาน . (2547). กลุ่มโครงการวิจัยย่อยวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์จากน้ำยางธรรมชาติ-ม(1).
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
อาซีซัน แกสมาน . 2547. "กลุ่มโครงการวิจัยย่อยวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์จากน้ำยางธรรมชาติ-ม(1)".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
อาซีซัน แกสมาน . "กลุ่มโครงการวิจัยย่อยวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์จากน้ำยางธรรมชาติ-ม(1)."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2547. Print.
อาซีซัน แกสมาน . กลุ่มโครงการวิจัยย่อยวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์จากน้ำยางธรรมชาติ-ม(1). กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2547.