Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
การพัฒนากราฟต์โคพอลิเมอร์ของอนุภาคยางผงที่ผ่านการวัลคาไนซ์อย่างสมบูรณ์ขนาดเล็กยิ่งยวดด้วยสไตรีนหรืออะคริโลไนไตรล์มอนอเมอร์
Year (A.D.)
2020
Document Type
Thesis
First Advisor
Sarawut Rimdusit
Faculty/College
Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)
Department (if any)
Department of Chemical Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมเคมี)
Degree Name
Master of Engineering
Degree Level
Master's Degree
Degree Discipline
Chemical Engineering
DOI
10.58837/CHULA.THE.2020.1470
Abstract
Ultrafine fully vulcanized powdered natural rubber (UFPNRs) were prepared by electron beam irradiation of graft copolymers, i.e. DPNR-graft-polystyrene (DPNR-g-PS) and DPNR-graft-polyacrylonitrile (DPNR-g-PAN), followed by spray drying process. The graft copolymers were prepared by grafting with styrene or acrylonitrile monomer onto deproteinized natural rubber (DPNR) via emulsion polymerization. The effects of monomer contents and radiation doses on thermal properties, chemical structure, swelling behaviors, and morphology of UFPNRs, i.e. UFPNR-GST and UFPNR-GAN were investigated. The results found that the highest grafting efficiency of the DPNR-g-PS and the DPNR-g-PAN were obtained at 15 phr of styrene or acrylonitrile content which provided the highest thermal stability and the lowest swelling ratio leading to improve solvent resistance. The DPNR-g-PS and the DPNR-g-PAN were confirmed the chemical structure by FTIR spectra. However, due to the low crosslink density of graft copolymers, the UFPNR could not be produced. After promoted the crosslink density, the UFPNRs, i.e. UFPNR-GST and UFPNR-GAN showed well-balanced properties including degradation temperature, solvent resistance, good morphology and small particle sizes approximately 6 µm at the optimal monomer content of 5 phr with radiation dose of 300 kGy.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
อนุภาคยางผงที่วัลคาไนซ์อย่างสมบูรณ์ขนาดเล็กยิ่งยวดถูกเตรียมด้วยการฉายลำอิเล็กตรอนแก่น้ำยางธรรมชาติกราฟต์โคพอลิเมอร์ ตามด้วยกระบวนการอบแห้งแบบพ่นฝอย โดยน้ำยางธรรมชาติกราฟต์ถูกสังเคราะห์ด้วยการกราฟต์สไตรีนหรืออะคริโลไนไตรล์มอนอเมอร์บนน้ำยางธรรมชาติที่ผ่านการกำจัดโปรตีน ผ่านการเกิดพอลิเมอร์แบบอิมัลชั่น ซึ่งงานวิจัยนี้ศึกษาผลของปริมาณการเติมมอนอเมอร์ และปริมาณการฉายลำอิเล็กตรอนต่อสมบัติทางความร้อน โครงสร้างทางเคมี พฤติกรรมการบวมตัวในตัวทำละลาย และลักษณะเชิงสัณฐานวิทยาของอนุภาคยางผง ผลการศึกษาพบว่า การเพิ่มปริมาณสไตรีนหรืออะคริโลไนไตรล์มอนอเมอร์ที่ 15 ส่วนในร้อยส่วนของยาง มีประสิทธิภาพในการกราฟต์น้ำยางสูงสุด ส่งผลต่อการเพิ่มค่าเสถียรภาพทางความร้อน และการต้านตัวทำละลายได้ดีที่สุด โดยน้ำยางกราฟต์โคพอลิเมอร์ถูกตรวจสอบโครงสร้างทางเคมีด้วยเทคนิค FTIR อย่างไรก็ตามน้ำยางธรรมชาติกราฟต์โคพอลิเมอร์ ไม่สามารถนำมาผลิตอนุภาคยางผงได้ เนื่องจากมีความหนาแน่นในการเชื่อมขวางโมเลกุลต่ำ ดังนั้นจึงทำการฉายลำอิเล็กตรอนแก่น้ำยางธรรมชาติกราฟต์โคพอลิเมอร์และผลิตเป็นอนุภาคยางผง พบว่าปริมาณพันธะคู่ในน้ำยางที่ปริมาณการเติมมอนอเมอร์ต่ำๆ เพียงพอต่อการเพิ่มความหนาแน่นในการเชื่อมขวางด้วยลำอิเล็กตรอน ซึ่งให้ค่าเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี โดยค่าเสถียรภาพทางความร้อน ความสามารถในการต้านตัวทำละลาย และลักษณะเชิงสัณฐานวิทยาของอนุภาคยางผงถูกปรับปรุงให้ดีขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณการฉายลำอิเล็กตรอน อย่างไรก็ตาม วงเบนซีนที่มีอยู่ในน้ำยางส่งผลให้ค่าเสถียรภาพทางความร้อนของอนุภาคยางกราฟต์สไตรีนผงมีค่าลดลงเมื่อเพิ่มปริมาณการฉายลำอิเล็กตรอน ทั้งนี้อนุภาคยางกราฟต์สไตรีนผง และอนุภาคยางกราฟต์อะคริโลไนไตรล์ผง แสดงเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี และมีอนุภาคยางผงขนาดเล็กประมาณ 6 ไมครอน ที่ปริมาณการเติมมอนอเมอร์ 5 ส่วนในร้อยส่วนของยาง และฉายลำอิเล็กตรอนที่ 300 กิโลเกรย์
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Rimdusit, Niratchaporn, "Development of graft copolymers of ultrafine fully vulcanized powdered natural rubber with styrene or acrylonitrile monomers" (2020). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 75087.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/75087