โครงการวิจัย

การประยุกต์ใช้ยางธรรมชาติซิลิกามาสเตอร์แบทในยางผสมร่วมกับยาง EPDM เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์หลังคายาง

The applications of natural rubber silica masterbatch in NR/EPDM blends for Natural Rubber Roofs.

รายละเอียดโครงการ

ปีงบประมาณ 2558
หน่วยงานเจ้าของโครงการ
ลักษณะโครงการ โครงการใหม่
ประเภทโครงการ โครงการเดี่ยว
ประเภทงานวิจัย โครงการพื้นฐาน
วันที่เริ่มโครงการวิจัย (พ.ศ.) 1 ตุลาคม 2557
วันที่สิ้นสุดโครงการวิจัย (พ.ศ.) 30 กันยายน 2558
วันที่ได้รับทุนวิจัย (พ.ศ.) 1 ตุลาคม 2557
ประเภททุนวิจัย งบประมาณแผ่นดิน
สถานะโครงการ สิ้นสุดโครงการ(ส่งผลผลิตเรียบร้อยแล้ว)
เลขที่สัญญา
เป็นโครงการวิจัยที่ใช้ในการจบการศึกษา ไม่ใช่
เป็นโครงการวิจัยรับใช้สังคม ไม่ใช่
บทคัดย่อโครงการ งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการเตรียมหลังคายางจากยางผสมระหว่างยางธรรมชาติและยาง เอทิลีนพรอพิลีนไดอีน (NR/EPDM) โดยใช้ยางผสมที่สัดส่วนยางอีพีดีเอ็ม 30 phr และ 50 phr แปรปริมาณสารตัวเร่ง เตตระเมธิล ไธยูแรม ไดซัลไฟด์ (TMTD) ปริมาณ 0.3 และ 0.5 phr และสารตัวเติมซิลิกาในรูปผงและมาสเตอร์แบท ศึกษาสมบัติการวัลคาไนซ์และสมบัติเชิงกลของหลังคายาง พบว่าการใช้ TMTD 0.5 phr ให้ scorch time และ cure time ที่เหมาะสม การใช้ซิลิกามาสเตอร์แบทเป็นสารตัวเติมในยางผสมทั้งซิลิกามาสเตอร์แบทจากน้ำยางสด (NRmSi) และจากน้ำยางธรรมชาติความหนืดต่ำ (LNRmSi) โดยการใช้ร่วมกับเขม่าดำและไททาเนียมไดออกไซด์ พบว่าการใช้ยางธรรมชาติซิลิกามาสเตอร์แบทให้ scorch time สูงกว่าการใช้ซิลิกาผง แต่ให้ cure time ลดลง จึงเป็นจุดเด่นในการปรับปรุงสมบัติการวัลคาไนซ์ของยางที่ใช้ซิลิกา นอกจากนี้ยางผสมที่ใช้ NRmSi และ LNRmSi ยังให้สมบัติเชิงกล ทั้งมอดูลัสที่ระยะยืด 100% มอดูลัสที่ระยะยืด 300% ความต้านทานต่อแรงดึง และความสามารถในการยืดสูงกว่ายางผสมที่ใช้ซิลิกาผง (NRpSi) ทั้งยางผสมที่สัดส่วน 70/30 และ 50/50 คำสำคัญ มาสเตอร์แบท ซิลิกา ยางธรรมชาติ ยางอีพีดีเอ็ม หลังคายาง
รายละเอียดการนำไปใช้งาน 5.1 สรุปผลการวิจัย 5.1.1 การเตรียมยางธรรมชาติซิลิกามาสเตอร์แบท น้ำยางธรรมชาติซิลิกามาสเตอร์แบทจากน้ำยางสดและน้ำยางสดที่ผ่านการลดโมเลกุล ผสมกับ 20% silica dispersion ที่ปริมาณซิลิกา 40 phr และ 43 phr พบว่ายางธรรมชาติซิลิกามาสเตอร์แบทที่มีปริมาณซิลิกา 43 phr จะมีสีขาวขุ่นกว่าแผ่นยางที่มีปริมาณซิลิกา 40 phr และเมื่อเพิ่มปริมาณซิลิกามากขึ้น แผ่นยางจะมีความแข็งมากขึ้น นอกจากนั้นน้ำยางสดซิลิกามาสเตอร์แบทที่ผ่านการลดน้ำหนักโมเลกุลมีลักษณะผิวของแผ่นยางที่เรียบกว่า และมีความแข็งที่น้อยกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับน้ำยางธรรมชาติซิลิกามาสเตอร์แบทจากน้ำยางสด สำหรับปริมาณของแข็งทั้งหมดในน้ำยางเซรั่มมีค่าที่ใกล้เคียงกันอยู่ในช่วง 2-5% 5.1.2 ผลของระยะเวลาการ preheat และปริมาณสารตัวเร่งต่อสมบัติการวัลคาไนซ์ของ ยางผสม NR/EPDM ยางผสม NR/EPDM สัดส่วน 50/50 ที่เวลาการ preheat 0, 1, 3, 5, 10, 15 และ 20 นาที จะให้ค่า scorch time ที่สั้นลง ในช่วงเวลาการ preheat 1 ถึง 5 นาที และค่า cure time มีแนวโน้มลดลง เมื่อเวลาในการ preheat เพิ่มขึ้น เวลาการ preheat ที่เหมาะสม คือ 3 นาทีเหมือนกันทั้งยางที่ใช้สารตัวเติมซิลิการ่วมกับเขม่าดำ และซิลิการ่วมกับไททาเนียมไดออกไซด์ แต่ยางที่ใช้สารตัวเติมไททาเนียมไดออกไซด์ให้ค่า scorch time สูงกว่าการใช้เขม่าดำ สำหรับสมบัติการ วัลคาไนซ์ของยางผสม NR/EPDM ที่สัดส่วน 70/30 และ 50/50 โดยใช้สารตัวเร่ง TBBS 1 phr ร่วมกับ TMTD 0.5 และ 0.3 phr ค่า scorch time มีค่าลดลง และเมื่อปริมาณสารตัวเร่งเพิ่มขึ้น ค่า scorch time และ cure time ให้ค่าลดลง นอกจากนี้ค่า scorch time และ cure time จะมีค่าเพิ่มขึ้น เมื่อปริมาณสัดส่วนของยางอีพีดีเอ็มเพิ่มขึ้น 5.1.3 ผลของชนิดซิลิกา และสัดส่วนของยาง NR/EPDM ต่อสมบัติของยางผสมที่ใช้สารตัวเติมซิลิการ่วมกับเขม่าดำ และซิลิการ่วมกับไททาเนียมไดออกไซด์ ยางผสม NR/EPDM สัดส่วน 70/30 และ 50/50 ที่แปรชนิดซิลิการ่วมกับเขม่าดำปริมาณ 30 phr และซิลิการ่วมกับไททาเนียมไดออกไซด์ 30 phr ให้ผลในทำนองเดียวกัน ยางผสมที่ใช้ซิลิกามาสเตอร์แบท และยางความหนืดต่ำซิลิกามาสเตอร์แบทที่ได้มีค่า scorch time ที่สูงกว่ายางผสม ซิลิกาผง แต่ค่า cure time ลดลง ส่วนค่า scorch time และ cure time ของยางผสมก่อนและหลังการ preheat ไม่ค่อยมีการเปลี่ยนแปลง สมบัติเชิงกลของยางผสมที่ใช้ซิลิกามาสเตอร์แบท และยางความหนืดต่ำซิลิกามาสเตอร์แบท มีค่าความแข็งที่สูงกว่ายางผสมที่ใช้ซิลิกาชนิดผง และความแข็งหลังจากการบ่มเร่งมีค่าเพิ่มขึ้นเล็กน้อย สมบัติการดึงยางผสมที่ใช้ซิลิกามาสเตอร์แบท และยางความหนืดต่ำซิลิกามาสเตอร์แบทให้สมบัติด้านการดึง ได้แก่ มอดูลัสที่ระยะยืด 100% มอดูลัสที่ระยะยืด 300% ความต้านทานต่อแรงดึง และความสามารถในการยืดขาดสูงกว่ายางผสมที่ใช้ซิลิกาผงอย่างชัดเจน ในยางผสมที่สัดส่วน 70/30 และยางผสมที่สัดส่วน 50/50 สามารถต้านทานต่อการเสื่อมสภาพได้ดีกว่าที่สัดส่วน 70/30 5.2 ข้อเสนอแนะ 1. การใช้ยางธรรมชาติซิลิกามาสเตอร์แบทผสมกับยางชนิดอื่นเพื่อปรับปรุงสมบัติ 2. การใช้วัสดุชนิดต่างๆ เคลือบผิวเพื่อเพิ่มความสามารถในการสะท้อนรังสีแสงอาทิตย์
เอกสาร Final Paper(s)
  • -

ทีมวิจัย

หัวหน้าโครงการ
ที่ นักวิจัย หน่วยงาน ตำแหน่งในทีม การมีส่วนร่วม (%)
1ผศ. จุฑาทิพย์ อาจชมภูคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราชหัวหน้าโครงการ60
2อนุชิต วิเชียรชมคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราชผู้ร่วมวิจัย40