Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Development of thermoplastic vulcanizates from bromobutyl rubber and polypropylene for blood collection stoppers
Year (A.D.)
2021
Document Type
Thesis
First Advisor
ศิริลักษณ์ พุ่มประดับ
Second Advisor
กนกทิพย์ บุญเกิด
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Degree Name
วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
วิทยาศาสตร์เพื่ออุตสาหกรรม
DOI
10.58837/CHULA.THE.2021.824
Abstract
งานวิจัยนี้ศึกษาอัตราส่วนผสมยางโบรโมบิวทิล (BIIR) พอลิโพรพิลีน (PP) และเอทิลีนออกทีนโคพอลิเมอร์ (EOC) เพื่อปรับปรุงความแข็งให้เท่ากับความแข็งของจุกปิดหลอดเก็บเลือดทางการค้า จากผลการทดสอบสมบัติความแข็งพบว่าที่อัตราส่วนผสม B65P10E25 (BIIR 65 wt%, PP 10wt% และ EOC 25 wt%) มีค่าความแข็งเท่ากับ 43 Shore A ซึ่งอยู่ในเกณฑ์ค่าความแข็งของจุกปิดหลอดเก็บเลือด จึงได้เลือกอัตราส่วนนี้มาเตรียมเป็นเทอร์มอพลาสติกวัลคาไนเซต (TPV) โดยผสมสารวัลคาไนซ์ไดคิวมิลเพอร์ออกไซด์ 1.5 wt% และสารโคเอเจนต์ไตรเมทิลออลโพรเพนไตรเมทาอะคริเลท 1 wt% ผลการทดสอบสมบัติเชิงกลต่าง ๆ พบว่า TPV ที่เตรียมได้มีสมบัติความแข็ง ความต้านทานต่อแรงดึง ระยะยืดสูงสุด ณ จุดขาด และความต้านทานต่อแรงฉีกขาดสูงขึ้น ในขณะที่เปอร์เซ็นต์การยุบตัวหลังได้รับแรงกดลดลงเป็น 21.83% เมื่อเทียบกับ B65P10E25 ที่ไม่มีสารวัลคาไนซ์ ผลจากภาพกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM Micrograph) พบว่าการเติม EOC ในสัดส่วนที่เพิ่มขึ้น จะช่วยปรับปรุงความเข้ากันได้และการกระจายตัวของ BIIR และ PP นอกจากนี้เมื่อผสม EOC ในสัดส่วนที่มากกว่า 25% วัสดุจะแสดงสมบัติการคืนตัวหลังแทงเข็มที่ดี โดยสูตรที่ผ่านการทดสอบนี้ ได้แก่ B65P10E25, B65E35 (BIIR 65 wt% และ EOC 35 wt%) และ B65P10E25 TPV (TPV ที่เตรียมขึ้นจากอัตราส่วน B65P10E25) เป็นต้น นอกจากนี้ความสามารถในการซึมผ่านแก๊สออกซิเจนของ B65P10E25 TPV มีค่าเท่ากับ 151.81 cm3·mm/m2·day·0.1MPa ซึ่งอยู่ในเกณฑ์ที่ใช้พิจารณาวัสดุที่จะนำมาใช้เป็นจุกปิดสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการป้องกันการซึมผ่านของอากาศภายนอกได้ดี ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงสามารถเตรียม TPV ที่มีสมบัติเชิงกลที่ดี มีอัตราการซึมผ่านแก๊สต่ำ และสามารถคืนตัวได้หลังจากดึงเข็มออก ซึ่งสมบัติเหล่านี้ผ่านเกณฑ์ที่ใช้พิจารณาสำหรับนำไปประยุกต์ใช้เป็นจุกปิดในหลอดเก็บเลือด นอกจากนี้ยังสามารถนำมาผ่านกระบวนการขึ้นรูปซ้ำใหม่ได้
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
This research aims to study the mixture ratio of BIIR:PP:EOC to obtain a hardness as required by the hardness of the commercial stoppers. The result showed the hardness of B65P10E25 at the ratio of BIIR 65 wt%:PP 10 wt%:EOC 25 wt% was 43 Shore A which was in the range of hardness standard of stoppers. Therefore, this ratio of B65P10E25 was chosen to prepare thermoplastic vulcanizate (TPV) by adding 1.5 wt% of dicumyl peroxide as a vulcanizing agent and 1 wt% of trimethylolpropane trimethacrylate as a coagent. The mechanical properties of B65P10E25 TPV showed an increase in the hardness, tensile strength, elongation at break and tear resistance while the compression set of B65P10E25 TPV was decreased by 21.83% compared to the B65P10E25 without the vulcanizing agents. The SEM micrograph revealed that the increased EOC amount could enhance the compatibility and distribution between the BIIR phase and PP phase. Moreover, the self-sealing properties could be achieved at over 25 wt% of EOC content such as B65P10E25, B65E35 (BIIR 65 wt% and EOC 35 wt%) and B65P10E25 TPV. The oxygen gas permeability of B65P10E25 TPV was 151.81 cm3·mm/m2·day·0.1MPa which complied with the requirement. Accordingly, this study could prepare TPV with the superior in all mechanical properties, low gas permeability and good self-sealability to conform to the criteria of the stopper in the blood collection tubes. In addition, TPV also could be reprocessable.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
คุณขยัน, สุพรรณษา, "การพัฒนาเทอร์มอพลาสติกวัลคาไนเซตจากยางโบรโมบิวทิลและพอลิโพรพิลีนสำหรับจุกปิดหลอดเก็บเลือด" (2021). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 5366.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/5366