นวัตกรรมหลังคานิรภัยโดยการดีวัลคาไนซ์ล้อยางเก่าและแปรรูปเป็นยางรีเคลมใหม่มีหมู่ฟังก์ชันประกบติดหลังคาเมทัลชีท

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ศึกษาตัวแปรของน้ำมันช่วยผสม และสารดีวัลคาไนซ์เพื่อให้สามารถลดการเชื่อมขวางของโมเลกุลยางได้ รวมไปถึงศึกษาชนิดของเคมีที่มีหมู่ฟังก์ชั่นที่ให้สมบัติการยึดติดที่ดี ผลจากการศึกษา พบว่าน้ำมัน OSBO (10-20%wt) ช่วยในการดีวัลคาไนซ์ได้เร็วขึ้น มีค่า devulcanization degree ประมาณ 80-83.5% การเติมสารดีวัลคาไนซ์ TEPA กับ GTR ดีกว่า DPDS เมื่อใช้ปริมาณ TEPA มากขึ้นก็ให้ devulcanization degree สูงขึ้นด้วย (75%-84.6%) การเติมสารแต่งหมู่ฟังก์ชั่นต่างชนิดกันให้กับยางรีเคลม พบว่า CTFA ให้ค่าการยึดติดสูงสุด 0.87 N/mm สำหรับ HPMA และ CA มีค่าการยึดติดลดลงตามลำดับ เมื่อทดสอบคุณสมบัติการซับสียงพบว่า HPMA สามารถซับเสียงได้ดีที่สุด (24.62 dB) และยังพบว่ามีสมคุณสมบัติต้านทานการติดไฟที่ดี โดยมีค่า LOI 20.3% และเพิ่มเป็น 20.5% หลังจากผสม Al(OH)3 จากผลการศึกษาในเบื้องต้นจึงดึงเอาเงื่อนไขและตัวแปรที่สำคัญมาปรับปรุงสูตรการดีวัลคาไนซ์ใหม่เพื่อให้ได้สูตรที่เหมาะในการรีวัลคาไนซ์ต่อ โดยพบว่าสูตรยาง FD-CNSL1804070 (HPMA 20%) ให้ devulcanization degree สูงถึง 77.3% และยังแสดงให้เห็นว่าสามารถยึดติดกับแผ่นเมทัลชีทได้ดี โดยมีค่า peel strength 0.065 N/mm การศึกษาการรีวัลคาไนซ์ด้วยเปอร์ออกไซด์และการทนไฟด้วยการใช้ยางใหม่ผสมกับยางล้อเก่า พบว่ายาง R-GTR มีค่า crosslink density สูงที่สุด (12.4x10-5 mol/cm3) ในขณะเดียวกันยาง RF-GTR และ RF-GTRENRCR ค่า crosslink density ก็เพิ่มขึ้นเช่นเดียวกัน (6-7.8x10-5 mol/cm3) จากเดิมยางรีเคลมมีค่า 2.6x10-5 mol/cm3 เมื่อตรวจคุณสมบัติเชิงกลของยางพบว่ายาง R-GTR ให้ค่า tensile strength สูงที่สุดแต่ค่าการยืดตัว ณ จุดขาดต่ำ ในขณะที่ยางปรับแต่งหมู่ฟังก์ชั่นจะทนแรงดึงได้ดีและมีความยืดหยุ่นสูงด้วย การศึกษาสมบัติการยึดติดของยางกับแผ่นเมทัลชีท พบว่ายาง RF-GTRENR Al(OH)3 มีค่า peel strength สูงสุด (1.01 N/mm) นอกจากนี้เมื่อนำยางไปบ่มเร่งด้วยความร้อนและฉายด้วยแสงยูวีสมบัติการยึดติดมีค่าลดลงเพียงเล็กน้อย ในขณะเดียวกันยางที่ไม่เติมสัดส่วนยางใหม่ก็มีค่าการยึดติดดีเช่นเดียวกัน (~0.5 N/mm) จากการทดสอบความสามารถในการเป็นฉนวนกันเสียงของยาง พบว่ายางทุกสูตรสามารถลดระดับความดังของเสียงได้ในช่วง 10-15 dB ภายใต้สภาวะต่างๆ การเติมสารหน่วงไฟ Al(OH)3 ช่วยให้ค่า LOI สูงขึ้น เป็น 20.8% จากเดิม 18.5% การเติมยางคลอโรพรีนค่า LOI แทบไม่ต่างจากเดิม สำหรับการลามไฟของยางทุกสูตรอยู่ในระดับ V-2 การศึกสมบัติการเป็นฉนวนกันความร้อนของยาง พบว่ายางสามารถลดอุณหภูมิภายในตัวบ้านได้ประมาณ 1-3 องศา ในขณะเดียวกันก็ช่วยลดความร้อนใต้หลังคาได้ถึง 13-27 องศา การศึกษาวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่ายางเก่าสามารถยึดติดกับแผ่นเมทัลชีทได้ดีภายใต้สภาวะต่างๆ ยิ่งไปกว่านั้นแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติในการซับเสียงและลดความร้อนภายในตัวบ้านอีกด้วย นับได้ว่าเป็นหลังคาที่ปลอดภัยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

คำสำคัญ