พฤติกรรมการเกิดผลึกและสมบัติเชิงกลของวัสดุเชิงประกอบที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพและหน่วงไฟของพอลิแลกไทด์และซิงค์บอเรต

ธัญสุดา ศุภรานนท์, นีรนุช ภู่สันติ, วรศักดิ์ เพชรวโรทัย

Abstract


วัสดุเชิงประกอบที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพและหน่วงไฟของพอลิแลกไทด์และซิงค์บอเรตสามารถเตรียมโดยใช้เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ งานวิจัยนี้ศึกษาผลของปริมาณซิงค์บอเรต (0-20 ส่วนในร้อยส่วน) ที่มีต่อสมบัติเชิงกล ลักษณะทางสัณฐานวิทยา สมบัติทางความร้อน และสมบัติหน่วงไฟของวัสดุเชิงประกอบพอลิแลกไทด์ ผลการทดลองแสดงให้เห็นการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญของความทนแรงกระแทก พฤติกรรมการเกิดผลึก และการหน่วงไฟของวัสดุเชิงประกอบพอลิแลกไทด์และซิงค์บอเรต ความทนแรงกระแทกของวัสดุเพิ่มขึ้นร้อยละ 197.6 เมื่อมีการเติมซิงค์บอเรตที่ 5 ส่วนในร้อยส่วน สอดคล้องกับผลจาก EDS/SEM  การเติมซิงค์บอเรตยังช่วยลดอุณหภูมิการเกิดผลึกแบบเย็นและเร่งการเกิดผลึกของพอลิแลกไทด์ นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มค่าปริมาณออกซิเจนที่น้อยที่สุดที่ใช้ติดไฟจากร้อยละ 18 เป็นร้อยละ 23 นอกจากนี้เวลารวมที่ใช้ในการติดไฟของวัสดุลดลงอย่างชัดเจนจาก 281 วินาที เหลือน้อยกว่า 25 วินาที รวมทั้งสามารถดับไฟได้เอง  ผลเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าซิงค์บอเรตเป็นสารเติมแต่งที่มีประสิทธิภาพในการใช้เป็นสารเพิ่มความทนแรงกระแทก สารก่อผลึก และสารหน่วงไฟให้กับพอลิแลกไทด์ได้

 

Flame retarding polylactide (PLA) biodegradable composites based on zinc borate (ZB) were prepared by a twin screw extruder. The influence of ZB contents (0-20 phr) on mechanical, morphological, thermal, and flame retardant properties of PLA composites was studied. The results indicated significant improvements in impact strength, crystallization behavior, and fire retardant performance of the PLA/ZB composites. The normalized impact strength increased to 197.6% for PLA composite containing 5 phr ZB, which was consistent with EDS/SEM results. The addition of ZB led to a reduction of cold crystallization temperature (Tcc) and an acceleration of PLA crystallization. Limiting oxygen index (LOI) increased from 18% of neat PLA to 23% of PLA/ZB composite; in addition, total flame time significantly decreased from 281 s to lower 25 s with self-extinguishing behavior. These revealed that ZB could be an effective additive for PLA functionalized impact modifier, nucleating agent, and flame retardant.


Keywords


พอลิแลกไทด์, วัสดุเชิงประกอบ, การเกิดผลึก, สารหน่วงไฟ, ความทนแรงกระแทก

Full Text:

PDF

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


SCIENCE  AND  TECHNOLOGY  RMUTT  JOURNAL
คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
Faculty of Science and Technology
http://www.sci.rmutt.ac.th/stj