การทดแทนอะคริโลไนไตรล์-บิวทาไดอีน-สไตรีน ด้วยยางธรรมชาติในพอลิเมอร์ผสมพอลิคาร์บอเนตและพอลิคาร์บอเนตคอมโพสิต

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้ยางธรรมชาติ (Natural Rubber, NR) แทนอะคริโลไนไตรล์-บิวทาไดอีน-สไตรีน (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene, ABS) ในพอลิเมอร์ผสมพอลิคาร์บอเนต (Polycarbonate, PC) และคอมโพสิตพอลิคาร์บอเนต ซึ่งเตรียมด้วยเทคนิคการผสมแบบเปิดสองลูกกลิ้ง (Two mill roll) และใช้ทัลคัม (Talcum) เป็นสารเสริมแรง (Reinforcement) และอะคริลิครับเบอร์ (Acrylic rubber) เป็นสารปรับปรุงการทนแรงกระแทก (Impact modifier) โดยการศึกษาและเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกล อันได้แก่ ความทนแรงกระแทก มอดูลัสยืดหยุ่น ความแข็งแรงต่อแรงดึง และความยืดหยุ่น คุณสมบัติทางความร้อน อันได้แก่อุณหภูมิเปลี่ยนสถานะแก้วและจุดอ่อนตัว คุณสมบัติทางการไหล ซึ่งก็คือ อัตราการไหลโดยปริมาตร และคุณสมบัติทางกายภาพ ซึ่งวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนแบบส่องกราด ผลการทดลอง พบว่า มีความเป็นไปได้ในการใช้ยางธรรมชาติแทนเอบีเอส เนื่องมาจากยางธรรมชาติมีความทนต่อแรงกระแทกที่ดีมาก อีกทั้งยังสามารถผสมเป็นเนื้อเดียวกับพอลิคาร์บอเนตได้ในปริมาณยางธรรมชาติตํ่า ๆ ที่ 5% โดยนํ้าหนัก แต่เมื่อปริมาณยางธรรมชาติที่สูงขึ้นจะส่งผลต่อความเป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งส่งผลเสียต่อคุณสมบัติต่าง ๆ โดยเฉพาะคุณสมบัติทางกลทัลคัมและอะคริลิครับเบอร์ส่งผลให้พอลิคาร์บอเนตและยางธรรมชาติผสมเป็นเนื้อเดียวกันได้ดี แต่ทั้งนี้ ทัลคัมมีการจับตัวเป็นก้อนคอมโพสิตพอลิคาร์บอเนต /ยางธรรมชาติ/ ทัลคัม มีคุณสมบัติ เทียบเคียงได้ดีกับคอมโพสิตพอลิคาร์บอเนต/ เอบีเอส/ ทัลคัม นอกจากนี้คุณสมบัติทางความร้อน และทางการไหลยังแสดงให้เห็นว่า การใช้ยางธรรมชาติแทนการใช้เอบีเอสในคอมโพสิตไม่ส่งผลต่อกระบวนการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์การใช้ยางธรรมชาติผสมกบพอลิคาร์บอเนตทั้งในพอลิเมอร์ผสม และคอมพอสิต ที่อัตราส่วนที่เหมาะสมและดีที่สุด คือ ที่ 5% โดยนํ้าหนัก