การเตรียมมอนต์มอริลโลไนต์ชนิดแยกชั้นแผ่นและประยุกต์เป็นนาโนฟิลเลอร์ในเส้นใยพอลิโพรพิลีน

Abstract

จุดประสงค์ของงานวิจัยนี้คือการเตรียมอนุภาคมอนต์มอริลโลไนต์ชนิดแยกชั้นแผ่น โดยดัดแปรสารโดเดซิลลามีนที่แทรกสอดอยู่ภายในช่องแกลลอรีของออร์กาโนเคลย์ด้วยปฏิกิริยา Mannich เพื่อให้ได้เป็นโดเดซิลฟอสฟอนิกแอซิดซึ่งทำให้เกิดแรงผลักระหว่างชั้นแผ่นเคลย์แล้วแยกออกจากกัน จากการศึกษาโครงสร้างหมู่ฟังก์ชันและสัณฐานวิทยาของมอนต์มอริลโลไนต์ด้วยเทคนิค XRD, FT-IR, SEM และ TEM สามารถยืนยันได้ว่าโดเดซิลฟอสฟอนิกแอซิด ภายในช่องแกลลอรีของเคลย์จะทำให้ระยะห่างระหว่างช่องว่างขยายมากขึ้น ได้เป็นอนุภาคมอนต์มอริลโลไนต์ชนิดแยกชั้นแผ่นที่มีความหนาของชั้นซิลิเกตที่น้อยกว่า 500 นาโนเมตรและมีการเรียงตัวซ้อนกันของชั้นซิลิเกตที่น้อยกว่า 10 ชั้น ทำการเตรียมพอลิโพรพิลีนนาโนคอมพอสิตที่มีปริมาณร้อยละของมอนต์มอริลโลไนต์ชนิดแยกชั้นแผ่นเท่ากับ 2, 4, 6, 8 และ 10 โดยน้ำหนักสารทั้งหมดด้วยกระบวนการอัดรีดแบบหลอมเหลว ทำการขึ้นรูปเส้นใยด้วยกระบวนการปั่นแบบหลอมเหลวจากนั้นศึกษาสมบัติของเส้นใยด้วยเทคนิค XRD, TGA และ DSC พบว่าการเติมอนุภาค มอนต์มอริลโลไนต์ชนิดแยกชั้นแผ่นสามารถเพิ่มเสถียรภาพทางความร้อนและทำหน้าที่เป็นสารก่อผลึกชนิดบีตาให้กับเส้นใยพอลิโพรพิ- ลีนได้ จากการศึกษาสมบัติเชิงกลของเส้นใยพอลิโพรพิลีนนาโนคอมพอสิตโดยการทดสอบสมบัติด้านแรงดึงและค่าอีลาสติกมอดุลัส พบว่าอนุภาคมอนต์มอริลโลไนต์ชนิดแยกชั้นแผ่นสามารถเพิ่มค่าความต้านแรงดึงและค่าอีลาสติกมอดุลัสให้กับเส้นใยพอลิโพรพิลีนได้