การผลิตพอลิเมอร์อิเล็กโทรไลต์จากยางธรรมชาติอิพอกไซด์

Abstract

การศึกษาครั้งนี้เป็นการนำยางธรรมชาติดัดแปลงมาใช้ทำพอลิเมอร์อิเล็กโทรไลด์เริ่มต้นจากการเตรียมยางธรรมชาติอิพอกไซด์ (ENR) โดยใช้น้ำยางข้นแอมโมเนียสูงทำปฏิกิริยากับกรดเพอร์ฟอร์มิก ที่อุณหภูมิ 40, 50 และ 60°C พบว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาและปริมาณหมู่อิพอกไซด์สูงเกิดที่อุณหภูมิ 50°C โดยปริมาณหมู่อิพอกไซด์ที่เกิดขึ้นบนโมเลกุลของยางธรรมชาติแปรผันโดยตรงกับระยะเวลาของการทำปฏิกิริยา ส่วนการเตรียมยางธรรมชาติอิพอกไซด์โดยใช้เอนไซม์ ไลพอกซิจิเนส ปรากฏว่าไม่เกิดหมู่อิพอกไซด์ ในการทำพอลิเมอร์อิเล็กโทรไลด์ จะใช้ยางธรรมชาติอิพอกไซด์ที่เตรียม 3 ชนิดคือ ENR-28, ENR-38 และ ENR-46 การเตรียมตัวอย่างพอลิเมอร์อิเล็กโทรไลต์ โดยวิธีขึ้นรูปด้วยตัวทำละลายขั้นแรกนำยาง ENR มาตัดเป็นชิ้นเล็กขนาดเมล็ดข้าว และละลายในคลอโรฟอร์ม โดยใช้แมกเนติกคนจนได้สารละลายที่หนืดหลังจากคนเป็นเวลา 5 วัน หลังจากนั้นเติมเกลือลิเธี่ยมที่ผสมกับ EC และ PC คนจนได้สารละลายที่ผสมกันเป็นเนื้อเดียว แล้วจึงเทใส่ Petridish ที่มีแผ่นทองแดงเป็นอิเล็กโทรดประกบทั้งสองด้านจะได้แผ่นฟิล์มหนาประมาณ 2 มิลลิเมตรเมื่อนำไปวัดค่าการนำไฟฟ้าได้ค่าการนำไฟฟ้าอยู่ในช่วง 10⁻⁶ - 10⁻⁵Scm⁻¹ที่อุณหภูมิห้อง โดยปริมาณความเข้มข้นของเกลือลิเธี่ยมเพิ่มขึ้น ค่าการนำไฟฟ้าก็เพิ่มขึ้นโดยที่ ENR-38 จะให้ค่าการนำไฟฟ้าสูงกว่า ENR-28 และ ENR-46 และเมื่อศึกษาสมบัติเชิงความร้อน คือ อุณหภูมิคล้ายแก้ว (Tg) และจุดหลอมเหลว (Tm) พบว่า เมื่อเพิ่มปริมาณเกลือลิเธี่ยม ค่า Tg จะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ส่วน Tm จะลดลงเล็กน้อย ซึ่งค่าที่ได้สามารถนำยางธรรมชาติอิพอกไซด์มาใช้เป็นตัวขนส่ง ลิเธี่ยมไอออน คือเป็นโซลิดพอลิเมอร์อิเล็กโทรไลต์ได้