การพัฒนาสมบัติเชิงกลของชั้นวัสดุซ่อมแซมตัวเองของถังน้ำมันซ่อมแซมตัวเองได้โดยการเติมเส้นใยนาโนเซลลูโลส

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ปรับปรุงสมบัติความแข็งแรงของยางธรรมชาติ โดยใช้สารเสริมแรงเป็นเส้นใยนาโนเซลลูโลสและผสมลงในยางธรรมชาติที่ 0, 2, 4, 6, 8 และ 10 phr เพื่อทำเป็นวัสดุกันรั่วของถังน้ำมันซ่อมแซมตัวเองได้ งานวิจัยนี้ศึกษาหาปริมาณรูพรุน สมบัติเชิงกล (ทั้งก่อนและหลังการบวมตัวในน้ำมันเบนซิน) และอัตราการบวมตัวของยาง กระบวนการเตรียมชิ้นงานทำได้โดยผสมเส้นใยนาโนเซลลูโลสกับน้ำกลั่น จากนั้นทำให้เส้นใยกระจายตัวด้วยเครื่องผสมสารความถี่สูง นำมาผสมกับน้ำยางลาเท็กซ์ด้วยเครื่องกวนสารละลาย และอบที่อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส นาน 12 ชม. นำยางผสมเส้นใยดังกล่าวมาผสมกับยางธรรมชาติและสารเติมแต่ง ด้วยเครื่องผสมยางแบบสองลูกกลิ้ง จากนั้นหาค่าระยะเวลาการคงรูปของยาง (tc₉₀) ด้วยเครื่องรีโอมิเตอร์แบบจานแกว่งที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียส นำค่าที่ได้มาใช้ในการคงรูปยางให้เป็นแผ่นด้วยเครื่องอัดขึ้นรูปด้วยความร้อน จากนั้นศึกษาสัณฐานวิทยา ได้แก่ วิเคราะห์หาปริมาณรูพรุน และการกระจายตัวของเส้นใย ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ทดสอบสมบัติเชิงกล ด้วยเครื่องทดสอบแรงดึง ในขณะเดียวกันนำยางสูตรต่าง ๆ ไปหาอัตราการบวมตัวในน้ำมันเบนซินที่เวลาต่าง ๆ ผลการทดลองสรุปว่า สูตรที่มีการผสมเส้นใยลงในยางธรรมชาติที่ 2 phr เป็นสูตรที่เหมาะสมที่สุด เพราะมีอัตราการบวมตัวเร็วที่สุดเมื่อสัมผัสกับน้ำมันเบนซิน และมีความแข็งแรงมากกว่าสูตรที่ไม่เติมเส้นใย ทั้งก่อนและหลังบวมตัวในน้ำมันเบนซิน