ศักยภาพของแคลเซียมคาร์บอเนตจากเปลือกหอยแมลงภู่เป็นสารตัวเติมชีวภาพในยางคอมโพสิต

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการใช้ประโยชน์แคลเซียมคาร์บอเนตจากเปลือกหอยแมลงภู่ (ACC) เป็นสารตัวเติมในยางวัลคาไนซ์เปรียบเทียบกับแคลเซียมคาร์บอเนตทางการค้า (CCC) และนาโนแคลเซียมคาร์บอเนต (NCC) โดยศึกษาการแปรปริมาณของแคลเซียมคาร์บอเนต เวลาในการบดผสม และชนิดของยาง จากผลการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปคโตรสโคปี (FTIR) และเทคนิคการเลี้ยวแบนของรังสีเอ็กซ์ (XRD) พบว่า CCC และ NCC มีโครงสร้างผลึกแบบแคลไซด์ ส่วน ACC มีโครงสร้างผลึกแบบอาระโกไนต์ ส่วนการเพิ่มปริมาณของแคลเซียมคาร์บอเนตทั้ง 3 ชนิดในยางธรรมชาติส่งผลทำให้ค่าระยะเวลาการคงรูปลดลงเล็กน้อย ส่วนค่าความแข็งและ 100% โมดูลัส มีแนวโน้มสูงขึ้นตามปริมาณแคลเซียมคาร์บอเนต ความต้านทานต่อแรงดึงและความทนทานต่อการฉีกขาดจะให้ค่าสูงสุดในช่วง 20-30 phr ของแคลเซียมคาร์บอเนต ซึ่งเป็นผลมาจากการกระจายตัวของแคลเซียมคาร์บอเนตที่ดี เมื่อเพิ่มเวลาในการบดผสมมากขึ้นพบว่า การแตกตัวของ ACC ในยางธรรมชาติยิ่งดีขึ้น ส่งผลทำให้ค่าความต้านทานต่อแรงดึงสูงกว่า CCC ส่วนค่าความแข็ง 100% โมดูลัส และการกระเด้งตัวไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก นอกจากนี้ยังพบว่าสมบัติเชิงกลของยางวัลคาไนซ์จะขึ้นอยู่กับสมบัติพื้นฐานของยางชนิดต่างๆ และชนิดของแคลเซียมคาร์บอเนต การเติมแคลเซียมคาร์บอเนตทำให้ระยะเวลาในการคงรูปของยาง SBR มีค่าเพิ่มขึ้น ยาง NBR มีค่าลดลง ในขณะที่ยาง NR ENR และ EPDM มีค่าไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก นอกจากนี้ ACC ให้ค่าความต้านทานต่อแรงดึงและค่าความทนทานต่อการฉีกขาดสูงกว่า CCC ซึ่งส่งผลอย่างเด่นชัดในยาง NR เนื่องจากยางธรรมชาติสามารถตกผลึกเนื่องจากการยืดตัวและ ACC เพิ่มความแข็งให้กับยางทั้ง 5 ชนิดมากกว่า CCC เนื่องจาก ACC มีการกระจายตัวในยางที่ดี

คำสำคัญ