In situ silica formation in natural rubber grafted with methyl methacrylate and silane coupling agent

Abstract

การปรับรุงการยึดติดและความเข้ากันได้ระหว่างยางธรรมชาติ (NR) ที่กราฟต์ด้วยเมทิล เมทาคริเลต (MMA) กับซิลิกา กระทำขึ้นโดยใช้แกมมาเมทาคริลอกซีโพรพิลไทรเมทอกซีไซเลน (γ-MPS) เป็นสารควบคู่ไซเลน ขั้นแรกเป็นการกราฟต์น้ำยางธรรมชาติ (30%DRC) ด้วย MMA มอนอเมอร์ โดยใช้คิวมีนไฮโดรเพอร์ออกไซด์/เททระเอทิลีนเพนตามีนเป็นตัวริเริ่มปฏิกิริยาแบบ รีดอกซ์ อนุภาคยางที่กราฟต์แล้วมีลักษณะที่ส่วนของยางเป็นแกนกลาง และมีชั้นรอบนอกเป็นพอลิ เมทิลเมทาคริเลตดังผลวิเคราะห์จากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) ขั้นต่อมาจึง ได้กราฟต์ NR-g-MMA ด้วย γ-MPS หลังจากนั้นจึงได้นำเททระเอทอกซีไซเลน (TEOS) มาผสม กับน้ำยางธรรมชาติที่กราฟต์ด้วย MMA และ γ-MPS เพื่อสร้างซิลิกาให้เกิดขึ้นภายในยางที่กราฟต์ ดังกล่าว อนุภาคลาเท็กซ์ของคอมพอสิตที่ได้มีลักษณะเป็นชั้นซิลิกาที่เกิดขึ้นหุ้มอนุภาคยางที่อยู่ เป็นแกนกลาง ขนาดของอนุภาคอินซิทูซิลิกาที่เกิดจาก γ-MPS-TEOS มีแนวโน้มที่จะขนาดเล็กกว่า ซิลิกาที่เกิดจาก TEOS เพียงชนิดเดียว เนื่องจาก γ-MPS สามารถป้องกันการรวมตัวกันของอนุภาค โดยหมู่เมทาคริโลอิลและเป็นไปได้ว่าสามารถสร้างพันธะเคมีเชื่อมยางกับซิลิกาได้ การเปลี่ยนรูป จาก γ-MPS-TEOS ไปเป็นอนุภาคซิลิกาในคอมพอสิตมีค่าอยู่ระหว่าง 60-90% อุณหภูมิ กลาสทรานซิชัน (Tg) ของ NR-g-MMA-γ-MPS และยางที่ผสมกับ TEOS มีค่าอยู่ระหว่าง -67.3 ถึง -68.5°ซ และยังพบหลักฐานที่เป็นไปได้ของการเกิดปฏิสัมพันธ์กันระหว่างอนุภาคอินซิทู ซิลิกากับโมเลกุลยางอันได้แก่ค่า Tg ที่สอง ณ ช่วง -10.2 ถึง -11.3°ซ