Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Preparation and properties of epoxidized natural rubber/vinyl acetate-ethylene copolymer/silica nanocomposites
Year (A.D.)
2017
Document Type
Thesis
First Advisor
อัญญพร บุญมหิทธิสุทธิ์
Second Advisor
เสาวรจน์ ช่วยจุลจิตร์
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Department (if any)
Department of Material Science (ภาควิชาวัสดุศาสตร์)
Degree Name
วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาเอก
Degree Discipline
วัสดุศาสตร์
DOI
10.58837/CHULA.THE.2017.1197
Abstract
จุดมุ่งหมายของงานวิจัยนี้ คือ การเตรียมยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ (อีเอ็นอาร์) ยางผสมของยางอีเอ็นอาร์/ไวนิลแอซีเทต-เอทิลีนโคพอลิเมอร์ (วีเออี) และนาโนคอมพอสิตของยางอีเอ็นอาร์/ วีเออี/นาโนซิลิกาภายใต้การบ่มด้วยซัลเฟอร์ 3 ระบบ ได้แก่ ระบบดั้งเดิม ระบบกึ่งประสิทธิภาพ และระบบประสิทธิภาพ โดยใช้เททระเบนซิลไทยูแรมไดซัลไฟด์เป็นสารบ่มเร่งที่ไม่ปลดปล่อยสารก่อมะเร็ง ยางอีเอ็นอาร์ถูกเตรียมได้จากกระบวนการ ‘อินซิทู’ อิพ็อกซิเดชันของน้ำยางธรรมชาติข้นด้วย กรดฟอร์มิกและไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ที่อัตราส่วนโดยโมลต่างๆ กัน ที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 4–10 ชั่วโมง และถูกตรวจสอบเอกลักษณ์ด้วยเทคนิคอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี นิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์สเปกโทรสโกปี ดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงแคลอริเมทรี และ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน ยางอีเอ็นอาร์ 40 ได้ถูกเลือกเพื่อใช้เตรียมยางผสม 80/20 อีเอ็นอาร์/วีเออี และนาโนคอมพอสิตของ ยางผสม 80/20 อีเอ็นอาร์/วีเออี ด้วยนาโนซิลิกาปริมาณ 1, 2 และ 3 ส่วนโดยน้ำหนักยางร้อยส่วนด้วยเครื่องผสมแบบปิดและตามด้วยการบ่มในเครื่องอัดแบบที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียส ผลของอัตราส่วนระหว่างซัลเฟอร์และสารบ่มเร่งต่อพฤติกรรมการบ่ม สมบัติด้านความทนแรงดึงและการอบร้อน สมบัติทางความร้อน สมบัติเชิงกลพลวัต และ ความต้านทานน้ำมันได้ถูกตรวจสอบ โดยพบว่า พฤติกรรมการบ่มส่วนใหญ่ขึ้นกับอัตราส่วนระหว่างซัลเฟอร์และสารบ่มเร่ง การกระจายของวีเออีและนาโนซิลิกาในยางอีเอ็นอาร์ และอันตรกิริยาระหว่างนาโนซิลิกาและเมทริกซ์ของยาง ในขณะที่สมบัติด้านความทนแรงดึง สมบัติทางความร้อน และ สมบัติเชิงกลพลวัตขึ้นกับประเภทของการเชื่อมขวาง ความหนาแน่นของการเชื่อมขวาง ความมีขั้ว การกระจายของวีเออีและนาโนซิลิกาในยางอีเอ็นอาร์ และอันตรกิริยาระหว่างนาโนซิลิกา และเมทริกซ์ของยาง
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
The aim of this work is to prepare epoxidized natural rubber (ENR), ENR/ vinyl acetate-ethylene copolymer (VAE) blend and ENR/VAE/nanosilica (nSiO2) nanocomposites cured with three sulfur-curing systems, i.e., conventional, semi-efficiency and efficiency systems using tetrabenzylthiuram disulphide as a non-carcinogenic accelerator. The ENRs were prepared via ‘in situ’ epoxidation of natural rubber with various formic acid/hydrogen peroxide mole ratios at 50ºC for 4–10 h, and then characterized by FT-IR, 1H-NMR, DSC and TEM techniques. ENR with 40 mol% epoxidation (ENR 40) was selected for blending with VAE and/or nSiO2 to prepare 80/20 ENR 40/VAE blend and its nanocomposites with 1, 2 and 3 phr nSiO2 in an internal mixer, followed by curing in a compression molding machine. Effects of sulfur/accelerator ratio on cure characteristics, tensile and thermal aging properties (tensile strength, modulus at 300% strain and elongation at break), thermal and dynamic mechanical properties and oil resistance were investigated. The cure characteristics were mainly depended on the sulfur/accelerator ratio, dispersion of VAE and nSiO2 in ENR 40 and interaction between nSiO2 and rubber matrix, while the tensile, thermal and dynamic mechanical properties were due to the crosslink types, crosslink density, polarity, dispersion of VAE and nSiO2 in ENR 40 and interaction between nSiO2 and rubber matrix.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
รักศักดิ์ศรี, ลักษมณ, "การเตรียมและสมบัติของยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์/ไวนิลแอซีเทต-เอทิลีนโคพอลิเมอร์/ซิลิกานาโนคอมพอสิต" (2017). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 1687.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/1687