สมบัติทางกลและทางกายภาพของวัสดุเชิงประกอบยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกและขี้เลื่อยไม้ยางพารา
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมบัติทางกลและทางกายภาพของวัสดุเชิงประกอบยางธรรมชาติเทอร์โมพลาสติกและขี้เลื่อยไม้ยางพาราที่มีผลกระทบมาจากชนิดพลาสติก ปริมาณขี้เลื่อยไม้ และปริมาณสารคู่ควบ ในการผลิตวัสดุเชิงประกอบดำเนินการโดยใช้เครื่องอัดรีดแบบเกลียวคู่เพื่อผสมส่วนผสมต่างๆ และใช้เครื่องอัดร้อนเพื่อขึ้นรูปวัสดุเชิงประกอบเป็นแผ่นชิ้นงานตัวอย่าง ผลการทดสอบความแปรปรวนสองทางในผลกระทบของปริมาณขี้เลื่อยไม้และปริมาณสารคู่ควบพบว่า ปริมาณขี้เลื่อยไม้และสารคู่ควบมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ (P-value < 0.05) ต่อค่าความแข็งแรงดึง ค่าความแข็งแรงดัด ค่ามอดูลัสการดัด ค่าความแข็งแรงอัด ค่ามอดูลัสการอัด ค่าความแข็ง ค่าเปอร์เซ็นต์การดูดซับน้ำ และค่าเปอร์เซ็นต์การพองตัว โดยการเติมขี้เลื่อยไม้เป็นส่วนผสมในวัสดุเชิงประกอบเพิ่มขึ้นจาก 30 wt% เป็น 50 wt% ส่งผลให้ค่าความแข็งแรงดึง ค่าความเครียดการดึง และค่าความแข็งแรงดัดลดลง แต่ค่ามอดูลัสการดึง ค่ามอดูลัสการดัด ค่ามอดูลัสการอัด ค่าความแข็ง ค่าเปอร์เซ็นต์การดูดซับน้ำ และค่าเปอร์เซ็นต์การพองตัวเพิ่มขึ้น เช่นเดียวกันพบด้วยว่า การเติมสารคู่ควบทั้งชนิดมาเลอิกแอนไฮไดรด์กราฟพอลิเอทิลีน และมาเลอิกแอนไฮไดรด์กราฟพอลิโพรพิลีนในวัสดุเชิงประกอบ สามารถปรับปรุงให้สมบัติทางกลและทางกายภาพดีขึ้น อย่างไรก็ตามการเติมสารคู่ควบในปริมาณมากเกินไปกลับส่งผลให้สมบัติทางกลมีค่าลดลง และปริมาณสารคู่ควบที่เหมาะสมคือ 4 wt% สำหรับค่าความแข็งแรงดึง ค่าความแข็งแรงอัด ค่าเปอร์เซ็นต์การดูดซับน้ำ และค่าเปอร์เซ็นต์การพองตัว นอกจากนี้วัสดุเชิงประกอบที่มีส่วนผสมของพอลิโพรพิลีนและขีเลื่อยไม้มีสมบัติการดึง การดัด การอัด และความแข็งสูงกว่าวัสดุเชิงประกอบที่มีส่วนผสมของพอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงและขี้เลื่อยไม้อย่างชัดเจน เมื่อเปรียบเทียบที่อัตราส่วนผสมเท่ากัน
Article Details
ลิขสิทธิ์เป็นของวารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ
เอกสารอ้างอิง
[2] M. S. Jamil, I. Ahmad, and I. Abdullah, “Effects of rice husk filler on the mechanical and thermal properties of liquid natural rubber compatibilized high-density polyethylene/ natural rubber blends,” J. Polym. Res., vol. 13, no. 4, pp. 315-321, 2006.
[3] D. S. Campbell, D. J. Elliott, and M. A. Wheelans, “Thermoplastic natural rubber blends,” NR Technol., vol. 9, no. 21, pp. 29-37, 1978.
[4] N. R. Legge, G. Holden, and H. E. Schroeder, Thermoplastic elastomers: a comprehensive review. Hanser Publishers: New York, 1987.
[5] K. Kosonmetee, “Preparation and mechanical properties of rubber composites made from thermoplastic natural rubber blended with jute fiber,” M.S. thesis, Dept. Mater. Sci. Technol., Prince of Songkla Univ., Songkhla, Thailand, 2009.
[6] M. A. López-Manchado and M. Arroyo, “Effect of the incorporation of pet fibers on the properties of thermoplastic elastomer based on PP/elastomer blends,” Polym., vol. 42, no. 15, pp. 6557-6563, 2001.
[7] W. N. W. Busu, H. Anuar, S. H. Ahmad, R. Rasid, and N. A. Jamal, “The mechanical and physical properties of thermoplastic natural rubber hybrid composites reinforced with Hibiscus cannabinus, L and short glass fiber,” Polym. Plas. Technol. Eng., vol. 49, no. 13, pp. 1315-1322, 2010.
[8] H. Anuar and A. Zuraida, “Improvement in mechanical properties of reinforced thermoplastic elastomer composite with kenaf bast fibre,” Compos. B: Eng., vol. 42, no. 3, pp. 462-465, 2011.
[9] Z. H. Xu and Z. N. Kong, “Mechanical and thermal properties of short-coir-fiber-reinforced natural rubber/polyethylene composites,” Mec. Compos. Mater., vol. 50, no. 3, pp. 353-358, 2014.
[10] M. R. M. Piah, A. Baharum, and I. Abdullah, “Mechanical properties of bio-composite natural rubber/high density polyethylene/ mengkuang fiber,” Polym. Polym. Compos., vol. 24, no. 9, pp. 767-774, 2016.
[11] Y. A. El-Shekeil, S. M. Sapuan, K. Abdan, and E. S. Zainudin, “Influence of fiber content on the mechanical and thermal properties of Kenaf fiber reinforced thermoplastic polyurethane composites,” Mater. Des., vol. 40, pp. 299-303, Sep. 2012.
[12] A. Ashori, “Wood–plastic composites as promising green-composites for automotive industries!,” Biores. Technol., vol. 99, no. 11, pp. 4661-4667, 2008.
[13] C. Homkhiew, “Development and applications of natural fiber/thermoplastic composites for industrial,” J. Indus. Technol., vol. 10, no. 2, pp. 97-110, 2014.
[14] M. A. S. Spinace, K. K. G. Fermoseli, and M. A. D. Paoli, “Recycled polypropylene reinforced with curaua fibers by extrusion,” J. Appl. Polym. Sci., vol. 112, no. 6, pp. 3686-3694, 2009.
[15] S. Mohanty, S. K. Verma, S. K. Nayak, and S. S. Tripathy, “Influence of fiber treatment on the performance of sisal-polypropylene composites,” J. Appl. Polym. Sci., vol. 94, no. 3, pp. 1336-1345, 2004.
[16] C. Homkhiew, T. Ratanawilai, and W. Thongruang, “Composites from recycled polypropylene and rubberwood flour: Effects of composition on mechanical properties,” J. Thermoplas. Compos. Mater., vol. 28, no. 2, pp. 179-194, 2015.
[17] D. Ndiaye, L. M. Matuana, S. M. Therias, L. Vidal, A. Tidjani, and J. L. Gardette, “Thermal and mechanical properties of polypropylene/ wood-flour composites,” J. Appl. Polym. Sci., vol. 119, no. 6, pp. 3321-3328, 2011.
[18] T. Ratanawilai, N. Thanawattanasirikul, and C. Homkhiew, “Mechanical and thermal properties of oil palm wood sawdust reinforced post-consumer polyethylene composites,” ScienceAsia, vol. 38, no. 3, pp. 289-294, 2012.
[19] M. R. Rahman, M. M. Huque, M. N. Islam, and M. Hasan, “Improvement of physico-mechanical properties of jute fiber reinforced polypropylene composites by post-treatment,” Compos. A: Appl. Sci. Manufac., vol. 39, no. 11, pp. 1739-1747, 2008.
[20] P. Y. Kuo, S. Y. Wang, J. H. Chen, H. C. Hsueh, and M. J. Tsai, “Effects of material compositions on the mechanical properties of wood–plastic composites manufactured by injection molding,” Mater. Des., vol. 30, no. 9, pp. 3489-3496, 2009.
[21] B. Kord, “Effect of wood flour content on the hardness and water uptake of thermoplastic polymer composites,” World Appl. Sci. J., vol. 12, no. 9, pp. 1632-1634, 2011.
[22] A. Ashori and S. Sheshmani, “Hybrid composites made from recycled materials: Moisture absorption and thickness swelling behavior,” Biores. Technol., vol. 101, no. 12, pp. 4717-4720, 2010.
[23] C. Homkhiew, “Factors affecting water absorption behavior of wood-plastic composites,” J. Indus. Technol., vol. 11, no. 2, pp. 94-111, 2015.
[24] A. A. Klyosov, Wood-Plastic Composites. New Jersey, John Wiley & Son Inc., 2007.
[25] S. Tamrakar and R. A. Lopez-Anido, “Water absorption of wood polypropylene composite sheet piles and its influence on mechanical properties,” Construc. Build. Mater., vol. 25, no. 10, pp. 3977-3988, 2011