Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

สมบัติเชิงกลของพลาสติกโพลีไวนิลคลอไรด์เสริมแรงด้วยใยแก้ว

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Mechanical properties of glass fiber reinforced polyvinyl chloride

Year (A.D.)

1997

Document Type

Thesis

First Advisor

สมชาย พัวจินดาเนตร

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมอุตสาหการ

DOI

10.58837/CHULA.THE.1997.984

Abstract

การวิจัยนี้เป็นการศึกษาสมบัติทางกายภาพและเชิงกลของพลาสติกโพลีไวนิลคลอไรด์เสริมแรงด้วยใยแก้ว โดยการใช้เส้นใยแก้วชนิด E-Glass แบบ Chopped Strands ที่มีขนาดความยาวเฉลี่ย 6 มิลลิเมตร เป็นสารเสริมแรงพลาสติกโพลีไวนิลคลอไรด์เสริมแรงด้วยเส้นใยแก้ว ถูกเตรียมจากพีวีซีเรซินที่มีค่า K เท่ากับ 58 และ 64 โดยใช้ปริมาณเส้นใยแก้วตั้งแต่ 0% ถึง 40% โดยน้ำหนัก ส่วนผสมทั้งหมดจะถูกผสมในเครื่องผสม และนำมารีดเป็นแผ่นโดยใช้เครื่องผสมชนิดลูกกลิ้งสองแถว แล้วอัดขึ้นรูปชิ้นงานด้วยเครื่องอัด ชิ้นงานที่ได้นำมาทดสอบสมบัติทางกายภาพ และเชิงกล ได้แก่ ความถ่วงจำเพาะ ความแข็งแรงของวัสดุภายใต้แรงดึง เปอร์เซ็นต์ความยืดหยุ่นภายใต้แรงดึง โมดูลัสความยืดหยุ่นภายใต้แรงดึง ความแข็งแรงของวัสดุภายใต้แรงกระแทก ความแข็งแรงของวัสดุภายใต้แรงกด โมดูลัสความยืดหยุ่นภายใต้แรงกดและความแข็งของวัสดุ จากการทดลอง พบว่าปริมาณเส้นใยแก้วมีผลทำให้ค่าความถ่วงจำเพาะของพลาสติกเสริมแรง โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุภายใต้แรงดึง โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุภายใต้แรงกด และความแข็งของวัสดุเพิ่มมากขึ้น ในขณะที่ความแข็งของวัสดุภายใต้แรงดึงและเปอร์เซ็นต์ความยืดหยุ่นของวัสดุภายใต้แรงดึงลดลง และปริมาณเส้นใยแก้วที่ 30 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักของพลาสติกเสริมแรง เป็นปริมาณที่เหมาะสมสำหรับการเสริมแรง ทำให้ค่าโมดูลัสความยืดหยุ่นภายใต้แรงดึง และค่าโมดูลัสความยืดหยุ่นภายใต้แรงกดสูงสุดเท่ากับ 35,280 และ 15,800 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร ตามลำดับ จากภาพถ่าย Scanning Electron Microscope (SEM) พบว่าเส้นใยแก้วมีการกระจายอยู่ทั่วเนื้อเรซิน และเรียงตัวอย่างไม่เป็นระเบียบ เส้นใยแก้วเกิดการฉีกขาดและหัก ทำให้ความแข็งแรงของวัสดุผสมลดลง ผลกระทบของไดออกทิลพาทาเลต (Di-Octhyl Phthalate : DOP) ซึ่งเป็นสารเสริมสภาพพลาสติกมีผลต่อพลาสติกพีวีซีเสริมแรงด้วยใยแก้ว คือ ทำให้ค่าความถ่วงจำเพาะ ความแข็งแรงของวัสดุภายใต้แรงดึง โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุภายใต้แรงดึง โมดูลัสความยืดหยุ่นของวัสดุภายใต้แรงกด และความแข็งของวัสดุลดลง แต่เปอร์เซ็นต์ความยืดหยุ่นของวัสดุภายใต้แรงดึงมีค่าเพิ่มขึ้น ผลกระทบของการเปลี่ยนพีวีซีเรซินที่มีค่าดัชนีบ่งบอกน้ำหนักโมเลกุล (K) เท่ากับ 58 เป็น 64 ส่งผลให้เปอร์เซ็นต์ความยืดหยุ่นของวัสดุภายใต้แรงดึง และความแข็งแรงของวัสดุภายใต้แรงกระแทกเพิ่มขึ้น ในขณะที่โมดูลัสความยืดหยุ่นภายใต้แรงดึงมีค่าลดลง และการใส่สารปรับปรุงแรงกระแทกในพลาสติกพีวีซีเสริมแรงด้วยใยแก้ว มีผลให้วัสดุสามารถทนแรงกระแทกดีขึ้น

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The physical and mechnical properties of chopped glass fibers about 6 mm. length reinforced with polyvinyl chloride (PVC) were studied. The fiber glass reinforced polyvinyl chloride were mixed with polyvinyl chloride resins which the K values were 58 and 64. The fiber glass was composed in reinforced specimens ranged between 0% to 40% by weight. The fiber glass and PVC resin were mixed using mixer, and compounded using two-roll milling, then compressed to obtained a specimen. The specimens were characterized on physical and mechanical properties such as specific gravity, tensile strength, elongation, young's modulus, impact strength, compressive strength, compressive modulus and hardness. The relationships amount mechanical properties were studied. The experimental results showed that the quantity of glass fiber increased with the specific gravity, young's modulus, compressive modulus and hardness, while tensile strength and % elongation were decreased. The best properties of the glass fiber reinforced (GFR) PVC were obtained where the amount of glass fibers were 30% by weight. This mixture provided the maximum of young's modulus and compressive modulus being 35,280 and 15,800 kg/mm2, respectively. The scanning electron microscopy resulted that chopped fiber composites were short fiber randomly dispersed in the matrix, and the fibers were broken. Therefore, the strength of composite materials were decreased. The effect of Di-Octhyl phthalate on GFR PVC was found that the specific gravity, tensile strength, young's modulus, compressive modulus and hardness were decreased whereas the elongation of material was increased. Finally, the K value of PVC resin which was changed from 58 to 64 resulted the elongation and impact strength increased whereas young's modulus decreased. However, the impact strength of composite was improved with adding of impact modifier.

Link to Full Text

Share

COinS