การเตรียมและสมบัติของยางธรรมชาติอิพอกซิไดซ์ผสมกับพอลิไวนิลคลอไรด์  ด้วยเทคนิคการขึ้นรูปโดยใช้ตัวทำละลาย: Preparation and Properties of Epoxidized Natural Rubber/Poly (vinyl chloride) Blends by Solution Casting Technique

Kritsada Phatcharasit

Authors

Kritsada Phatcharasit Department of Rubber and Polymer Engineering, Faculty of Engineering, Thaksin University, Papayom, Phatthalung 93210

Keywords:

ยางธรรมชาติอิพอกไซด์, พอลิไวนิลคลอไรด์, เทคนิคการขึ้นรูปโดยใช้ตัวทำละลาย, พอลิเมอร์ผสม, Epoxidized natural rubber, Poly (vinyl chloride), Solution casting technique, Polymer blend

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงสมบัติของแผ่นฟิล์มบางที่เตรียมจากยางธรรมชาติอิพอกไซด์ (Epoxidized Natural Rubber, ENR) และพอลิไวนิลคลอไรด์ (Poly vinyl chloride, PVC) แผ่นฟิล์มบางผสมถูกเตรียมด้วยเทคนิคการขึ้นรูปโดยใช้ตัวทำละลาย จากสารละลาย ENR และ PVC ที่ใช้ไดเมธิลฟูมาเรท (DMF) และเตตระไฮโดรฟูแรน (THF) เป็นตัวทำละลาย ในงานนี้ได้ศึกษาสัดส่วนของ ENR/PVC (100/0, 75/25, 50:50, 25:75 และ 0/100) แผ่นฟิล์มบางจากส่วนผสมถูกเตรียมเพื่อทดสอบสมบัติเชิงกล เช่น สมบัติทนต่อแรงดึง สมบัติทางความร้อนด้วยเทคนิคการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงน้ำหนักของสารตัวอย่าง (Thermogravimetric Analysis, TGA) และเทคนิคการวิเคราะห์ทดสอบวัสดุโดยการวัดค่าพลังงานความร้อนและอุณหภูมิของสารตัวอย่าง (Differential scanning calorimetry, DSC) และโครงสร้างระดับจุลภาคด้วยเทคนิคกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning electron microscope,SEM) กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แรงของอะตอม (Atomic force microscope, AFM) พบว่า ENR/PVC มีลักษณะเฉพาะที่เข้ากันได้และผสมเป็นเนื้อเดียวกันจากการตรวจสอบด้วยเทคนิค DSC,SEM และ AFM ส่งผลให้ค่าทนต่อแรงดึงสูงขึ้นเมื่อเติม PVC และสมบัติทางความร้อนของผสม ENR/PVC พบว่า แผ่นฟิล์มบาง ENR/PVC มีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี

The aim of this work is to improve the performance of epoxidized natural rubber (ENR) and poly (vinyl chloride) (PVC). The blended thin films were prepared by solution casting technique from solution mixture of ENR and PVC by using n,n-dimethylformamide (DMF) and tetrahydrofuran (THF) as a mix solvent. In this study, the ratio of ENR/PVC (100/0, 75/25, 50:50, 25:75 and0/100) were prepared for mechanical testing such as tensile properties, thermal property determination using thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and morphology study using scanning electron microscope (SEM), atomic force microscope (AFM). It was found that ENR/PVC system shows characteristic of miscible blend and homogeneous phaseobserved via DSC, SEM and AFM resulting in a higher of tensile strength when addition of PVC and the thermal properties of the ENR/PVC blends results indicate that the ENR/PVC thin film has a good thermal stability.

References

Azeredo, H. M. C. (2009). Nanocomposites for food packaging applications. Food Research International, 42(9), 1240–1253.

Hiroshi, O., Kazuhiko, R., & Tadash, U. (1993) Influence of casting solution additive, degree of polymerization, and polymer concentration on poly (vinyl chloride) membrane properties and performance. Journal of Membrane Science, 83(2), 199-209.

Michal, B., & Krystyna, K. (1991). The influence of molecular mass of poly (vinyl chloride) on the structure and transport characteristics of ultrafiltration membranes. Journal of Membrane Science, 61, 131-156.

Othman, M. H., Mohamed, M., & Abdullah, I. (2013). Electrospinning of PVC with natural rubber Citation. AIP conference Proceedings, 1571(1). 926-931.

Papanicolaou, G. C., & Baxevanakis, C. (1991). Viscoelastic modelling and strain-rate behaviour of plasticized poly(vinyl chloride). Journal of Materials Science, 26(6), 4323–4330.

Paul, D. R., Barlow, J. W., & Keskkula, H. (1988). Polymer Blends in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering. New York: John Wiley & Sons.

Ratnam, C. T., & Zaman, K. (1999). Stabilization of poly (vinyl chloride)/epoxidized natural rubber (PVC/ENR) blends. Polymer Degradation and Stability, 65(1), 99–105.

Sanadi, A. R., Caulfield, D. F., Jacobson, R. E., & Rowell, R. M. (1995). Renewable agricultural fibers as reinforcing fillers in plastics: mechanical properties of kenaf fiber-polypropylene composites. Industrial & Engineering Chemistry Research, 34(5), 1889–1896.

Varughese, K. T., Nando, G. B., & De, P. P. (1988). Miscible blends from rigid poly (vinyl chloride) and epoxidized natural rubber, part 2: studies on mechanical properties and SEM fractographs. Journal of Materials Science, 23(11), 3903–3909.

Sukkaew, W., Wootthikanokkhan. J., & Thavarungkul, N. (2001). Impact properties improvement of poly (vinyl chloride) by blending with natural rubber. In Proceedings of the 39th Kasetsart University Annual Conference: Engineering, (pp. 427-434). Bangkok: Kasetsart University.