Effect of talcum on polymer blends of poly(lactic acid) and poly(butylene succinate)for injection molding process applications
โดย วีราภรณ์ ผิวสอาด
ปี 2555
บทคัดย่อ
พอลิแลคติกแอซิด (PLA) เป็นพอลิเมอร์ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่มีศักยภาพในการประยุกต์ใช้ในเชิงอุตสาหกรรมแต่ PLA มีข้อจำกัด เช่น ความแข็งเปราะ ความเป็นผลึกต่ำการทนต่อแรงกระแทกต่ำ จึงต้องปรับปรุงสมบัติเหล่านี้โดยการเตรียมพอลิเมอร์ผสมระหว่าง PLA และพอลิบิวธิลีนซัคซิเนต (PBS) ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่มีสมบัติความเหนียวและการย่อยสลายทางชีวภาพที่สูงกว่า PLA แต่อย่างไรก็ตาม พอลิเมอร์ผสม PLA และ PBS ยังมีข้อจำกัดเนื่องจากการแยกเฟสทำให้สมบัติเชิงกลลดลง ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงศึกษาการเติมสารเติมแต่งในพอลิเมอร์ผสมเพื่อเพิ่มสมบัติความแข็งแรง ความเหนียวและความเป็นผลึก
พอลิเมอร์ผสมระหว่างพอลิแลคติกแอซิดและพอลิบิวธิลีนซัคซิเนต เตรียมที่อัตราส่วน 100:0, 90:10, 80:20, 70:30 และ 0:100 ด้วยเครื่องอัดรีดสกรูคู่ ทัลคัมที่ปริมาณ 5, 10 และ 20 wt% ถูกเติมลงในพอลิเมอร์ผสมเพื่อปรับปรุงสมบัติเชิงกลและเป็นการลดต้นทุนการผลิต จากนั้นเตรียมชิ้นงานทดสอบของพอลิเมอร์ผสมทั้งที่ไม่เติมทัลคัมและเติมทัลคัมด้วยเครื่องอัดขึ้นรูปที่อุณหภูมิ 220 องศาเซลเซียส และนำไปทดสอบสมบัติทางกายภาพและสมบัติเชิงกล
พบว่าการเติมทัลคัมในพอลิเมอร์ผสมระหว่าง PLA และ PBS ไม่เปลี่ยนแปลงค่าดัชนีการไหลของพอลิเมอร์ผสม ค่ามอดูลัสของสภาพการยืดหยุ่นเพิ่มขึ้น เมื่อปริมาณทัลคัมเพิ่มขึ้น ค่าการทนแรงกระแทกมีแนวโน้มลดลง ทัลคัมทำให้ปริมาณความเป็นผลึกของ PLA สูงขึ้นตามปริมาณทัลคัมที่เพิ่มขึ้น จากผลการทดสอบสมบัติทางกายภาพและสมบัติเชิงกล แสดงให้เห็นว่าพอลิเมอร์ผสมที่เติมทัลคัมสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในกระบวนฉีดขึ้นรูปได้