การวิเคราะห์การผสมพลาสติกชีวภาพพอลิแลคติกแอซิดและเทอร์โมพลาสติกสตาร์ช
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้เน้นที่การตรวจสอบสมบัติเชิงกลและการปรับความเข้ากันได้ของพอลิแลคติกแอซิด (PLA) กับเทอร์โมพลาสติกสตาร์ช (TPS) เป็นวัสดุผสมพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ซึ่ง PLA ถูกผสมกับ TPS ที่อัตราส่วนร้อยละ 10, 20, 30, 50, และ 70 โดยน้ำหนัก และสารช่วยยืดสายโซ่โมเลกุล 2 phr โดยเครื่องผสมภายในที่อุณหภูมิ 200 องศาเซลเซียส วัสดุผสมถูกฉีดขึ้นรูปที่อุณหภูมิ 230 องศาเซลเซียส จากการทดสอบแรงดึงพบว่าเมื่อเพิ่มปริมาณ TPS เปอร์เซ็นต์การยืดตัว ณ จุดขาดมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น แต่ความต้านทานแรงดึงและมอดูลัสมีแนวโน้มลดลง สัณฐานวิทยาถูกตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดพบว่ามีความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาที่ชัดเจนเมื่อ PLA ถูกผสมกับ TPS แต่สารช่วยยืดสายโซ่โมเลกุลสามารถปรับปรุงความเข้ากันได้ดีขึ้นอย่างชัดเจน เมื่อวิเคราะห์สมบัติทางความร้อนโดยเทคนิค DSC เพื่อศึกษาสมบัติทางความร้อนพบว่า เมื่อปริมาณ TPS เพิ่มขึ้นอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg), อุณหภูมิหลอมเหลว (Tm) และอุณหภูมิการตกผลึก (Tcc) ลดลง นอกจากนี้สารช่วยยืดสายโซ่โมเลกุลไม่ส่งผลต่อสมบัติทางความร้อนต่อวัสดุผสม การวิเคราะห์ความเสถียรภาพทางความร้อนของวัสดุผสมลดลงเมื่อปริมาณ TPS เพิ่มขึ้น เนื่องจากการสลายตัวของ TPS ใน PLA อย่างไรก็ตาม เมื่อทดสอบการทนความร้อนเมื่อให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ตัวอย่าง PLA เกิดการเสียรูป ในขณะที่ TPS ไม่เกิดการเสียรูป เมื่อ PLA ผสมกับ TPS วัสดุผสมจึงเกิดการเสียรูปลดลงตามปริมาณของ TPS ที่เพิ่มขึ้น
Article Details
References
N. Herrera, H. Roch, A. M. Salaberria, M. A. Pino-Orellana, J. Labidi, S. C. M. Fernandes, et al., “Functionalized blown films of plasticized polylactic acid/chitin nanocomposite: Preparation and characterization,” Materials & Design, vol. 92, pp. 846-852, 2016.
D. Garlotta, "A Literature Review of Poly(Lactic Acid)," Journal of Polymers and the Environment, vol. 9, pp. 63-84, 2001.
R. Datta and M. Henry, “Lactic acid: recent advances in products, processes and technologies — a review,” Journal of Chemical Technology & Biotechnology, vol. 81, pp. 1119-1129, 2006.
Y. Srithep, O. Veang-in, and A. Lamom, “Effect of solvents on polylactide fiber morphology prepared by electrospinning process,” RMUTSB Acad. J., vol. 7, pp. 216-224, 2019.
C. J. Weber, V. Haugaard, R. Festersen, and G. Bertelsen, “Production and applications of biobased packaging materials for the food industry,” Food Additives & Contaminants, vol. 19, pp. 172-177, 2002.
A. Buléon, P. Colonna, V. Planchot, and S. Ball, “Starch granules: structure and biosynthesis,” International Journal of Biological Macromolecules, vol. 23, pp. 85-112, 1998.
X. Qiao, Z. Tang, and K. Sun, “Plasticization of corn starch by polyol mixtures,” Carbohydrate Polymers, vol. 83, pp. 659-664, 2011.
P. Baytahe, “Improvement of mechanical properties and moisture adsorption of thermoplastic strach using amide derivatives,” Silpakorn University, 2012.
Y. Srithep, P. Nealey, and L.-S. Turng, “Effects of annealing time and temperature on the crystallinity and heat resistance behavior of injection-molded poly (lactic acid),” Polymer Engineering & Science, vol. 53, 2013.
W. Lerdwijitjarud, A. Sittattrakul, and J. Keawpara, “The production potential of thermoplastics prepared from starch,” Technology & InnoMAg, vol. 35, Aug.-Sep. 2008.
O. Veang-in and Y. Srithep, “Characterization of Polymer Composites between Poly (lactic acid) and Poly (butylene succinate) with Chain Extender,” J Sci Technol MSU, vol. 36, pp. 517-526, 2017.
R. Homklin and N. Hongsriphan, “Mechanical and Thermal Properties of PLA/PBS Co-continuous Blends Adding Nucleating Agent,” Energy Procedia, vol. 34, pp. 871-879, 2013.
N. Petchwattana, “Plasticization of Poly (vinyl chloride),” Journal of science & technology, Ubon Ratchathani University, vol. 13, pp. 30-41, 2011.
G. Wypych, Handbook of plasticizers: Third edition, 2017.
O. Veang-in and Y. srithep, “Characterization of Using Low Molecular Weight Poly (lactic acid) as a Plasticizer in High Molecular Weight Poly (lactic acid),” in Proceeding of The 33rd Conference of The Mechanical Engineering Network of Thailand. 2-5 July 2019, Udon Thani, Thailand, 2019.