Search :
Project
Project Title :
ผลของการดัดแปรทางความร้อนและสารช่วยให้เข้ากันต่อสมบัติของพอลิเมอร์คอมโพสิทระหว่างพอลิโพรพิลีนและเส้นใยป่านศรนารายณ์ (Effect of heat treatment and compatibilizer on properties of polypropylene)
downloaded 45 times
Researcher Name :
กษมา จารุกำจร (Kasama Jarukumjorn)
Abstract :
การวิจัยนี้เป็นการศึกษาผลของการผลของการดัดแปรทางความร้อนและสารช่วยให้เข้ากันต่อสมบัติของพอลิเมอร์คอมโพสิทระหว่างเส้นใยป่านศรนารายณ์ชนิดสั้นกับพอลิโพรพิลีน พอลิเมอร์คอมโพสิทระหว่างเส้นใยป่านศรนารายณ์กับพอลิโพรพิลีนถูกเตรียมโดยเครื่องบดผสมภายใน และชิ้นงานทดสอบถูกขึ้นรูปโดยเครื่องฉีดขึ้นรูป ปริมาณเส้นใยคือ 10 20 และ 30 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก การดัดแปรเส้นใยด้วยความร้อน และการเติมสารช่วยให้เข้ากัน (พอลิโพรพิลีนกร๊าฟด้วยมาเลอิกแอนไฮไดรด์) ถูกใช้ในการปรับปรุงความเข้ากันได้ระหว่างเส้นใยป่านศรนารายณ์และพอลิโพรพิลีนเมทริกซ์ ปริมาณพอลิโพรพิลีนกร๊าฟด้วยมาเลอิกแอนไฮไดรด์คือ 3 ส่วนในหนึ่งร้อยส่วนของพอลิเมอร์ การดัดแปรด้วยความร้อนทำที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 10 15 30 45 60 90 และ 120 นาที 170 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 5 15 30 45 60 90 และ 120 นาที และ 200 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 5 15 30 45 และ 60 นาที พบว่าที่การดัดแปรที่อุณหภูมิ 150 และ 170 องศาเซลเซียส ค่าการทนแรงดึงของเส้นใยที่ผ่านการดัดแปรที่เวลาการดัดแปรต่างๆ ไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ ส่วนการดัดแปรที่ 200 องศาเซลเซียสได้ค่าการทนแรงดึงของเส้นใยที่ผ่านการดัดแปรสูงสุดที่เวลาการดัดแปร 5 นาที ความเสถียรต่อความร้อนของเส้นใยที่ผ่านการดัดแปรด้วยความร้อนดีกว่าเส้นใยที่ไม่ผ่านการดัดแปร การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและเวลาในการดัดแปรแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของการเสื่อมสลายของส่วนประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ ขี้ผึ้ง และบางส่วนของเฮมิเซลลูโลสที่อยู่บนพื้นผิวของเส้นใย ภาพจากกล้องจุลทรรศอิเล็กตรอนแบบส่องกราดแสดงให้เห็นถึงการหลุดออกของวัสดุเชื่อมติด และลักษณะภายนอกของพื้นผิวของเส้นใยที่ผ่านการดัดแปรด้วยความร้อน อุณหภูมิการเสื่อมสลายของเซลลูโลสและพอลิโพรพิลีนของพอลิเมอร์คอมโพสิทระหว่างเส้นใยป่านศรนารายณ์ที่มีการดัดแปรด้วยความร้อนกับพอลิโพรพิลีนสูงกว่าของพอลิเมอร์คอมโพสิทระหว่างเส้นใยป่านศรนารายณ์ที่ไม่ผ่านการดัดแปรกับพอลิโพรพิลีน อย่างไรก็ตาม การเติมพอลิโพรพิลีนกร๊าฟด้วยมาเลอิกแอนไฮไดรด์ไม่ส่งผลกระทบต่ออุณหภูมิการเสื่อมสลายของเซลลูโลส และพอลิโพรพิลีนของพอลิเมอร์คอมโพสิทระหว่างเส้นใยป่านศรนารายณ์กับพอลิโพรพิลีน การเพิ่มขึ้นของปริมาณเส้นใยส่งผลต่อการลดลงของอุณหภูมิการเสื่อมสลายของเซลลูโลสแต่อุณหภูมิการเสื่อมสลายของพอลิโพรพิลีนของพอลิเมอร์คอมโพสิทระหว่างเส้นใยป่านศรนารายณ์กับพอลิโพรพิลีนไม่เปลี่ยนอย่างมีนัยสำคัญ การดัดแปรทางความร้อนและการเติมสารช่วยให้เข้ากันไม่ส่งผลอย่างมีนัยสำคัญต่ออุณหภูมิการตกผลึก และปริมาณผลึกของพอลิโพรพิลีน เมื่อปริมาณเส้นใยเพิ่มขึ้นอุณหภูมิการหลอมเหลวของพอลิโพรพิลีนไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่อุณหภูมิการตกผลึก และปริมาณผลึกของพอลิโพรพิลีนเพิ่มขึ้น การดัดแปรทางความร้อนของเส้นใยและการเติมสารช่วยให้เข้ากันส่งผลในการปรับปรุงความต้านทานต่อการดูดน้ำของพอลิเมอร์คอมโพสิทระหว่างเส้นใยป่านศรนารายณ์กับพอลิโพรพิลีนขณะอุณหภูมิการบิดงอและความหนืดของพอลิเมอร์คอมโพสิทระหว่างเส้นใยป่านศรนารายณ์กับพอลิโพรพิลีนไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญของ นอกจากนี้การดัดแปรทางความร้อนของเส้นใยและการเติมสารช่วยให้เข้ากันปรับปรุงสมบัติทางกลของพอลิเมอร์คอมโพสิทระหว่างเส้นใยป่านศรนารายณ์กับพอลิโพรพิลีน การเพิ่มขึ้นของค่าการทนแรงดึงและค่าการทนแรงกระแทกของพอลิเมอร์คอมโพสิทระหว่างเส้นใยป่านศรนารายณ์กับพอลิโพรพิลีนเกิดขึ้นเมื่อพอลิโพรพิลีนกร๊าฟด้วยมาเลอิกแอนไฮไดรด์ถูกเติมลงในพอลิเมอร์คอมโพสิทระหว่างเส้นใยป่านศรนารายณ์กับพอลิโพรพิลีน Abstract This research aimed to study effect of heat treatment and compatibilizer on properties of short sisal fiber/polypropylene (PP) composites. The sisal/PP composites were prepared using an internal mixer and test specimens were molded using an injection molding machine. The fiber contents were 10, 20, and 30 wt%. Fiber heat treatment and adding the compatibilizer (maleic anhydride grafted polypropylene, MAPP) were used to enhance the compatibility between the sisal fiber and PP matrix. MAPP content was 3 phr. Heat treatment was performed at 150 °C for 10, 15, 30, 45, 60, 90, and 120 min, 170 °C for 5, 15, 30, 45, 60, 90, and 120 min, and 200 °C for 5, 15, 30, 45, and 60 min. For the treatment at 150 and 170°C, the tensile strength of the treated fibers at different treatment times insignificant changed whereas for the treatment at 200°C, the maximum tensile strength of the treated fiber was obtained at 5 min treatment. Thermal stability of the heat treated fibers was better than that of untreated fiber. Increasing treatment temperature and treatment time showed significant increase in degradation of the low molecular weight composition, wax, and some hemicellulose covering the fiber surface. SEM micrograph showed some removal of binding materials and showed rougher surface topology of heat treated fiber. The decomposition temperature of cellulose and PP of heat treated sisal/PP composites were higher than that of untreated sisal/PP composite. However, adding MAPP did not affect the decomposition temperature of cellulose and PP of sisal/PP composites. Increasing fiber content led to a decrease in decomposition temperature of cellulose and an insignificant change of decomposition temperature of PP of sisal/PP composites. Heat treatment and adding compatibilizer did not significantly affect crystallization temperature and crystallinity of PP. With increasing fiber content, melting temperature of PP insignificantly changed while crystallization temperature and crystallinity of PP increased. Heat treatment and adding compatibilizer resulted in improved resistance of water absorption of sisal/PP composites while insignificant change in HDT and viscosity of sisal/PP composites. In addition, heat treatment and adding compatibilizer enhanced mechanical properties of sisal/PP composites. An increase in tensile and impact strength was observed when MAPP was added into the sisal/PP composites.
Publications :
No
View Publications
Detail
Award/Honor :
Name
Sponsor
Get Date
IRD SEARCH
|
IRD LOGIN