สมบัติเชิงกลและการยึดติดกับเส้นด้ายควบไนล่อนของยางผสมระหว่างยางธรรมชาติ/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของสารตัวเติมและเกรดของยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ต่อสมบัติของยางผสมระหว่างยางธรรมชาติ/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ที่อัตราส่วน 90:10 โดยในงานวิจัยจะใช้ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ 2 เกรดคือยาง ENR25 และ ENR50 โดยใช้สารตัวเติม 3 ชนิด คือซิลิกา เขม่าดา และแคลเซียมคาร์บอเนตโดยทา การเติมที่ 10 phr สมบัติที่ทำการศึกษาได้แก่ ความหนืดมูนนี่ พฤติกรรมการคงรูป สมบัติเชิงกล การยึดติดกับเส้นด้ายควบไนล่อนและสมบัติการเก็บกักอากาศ ผสมยางเข้ากับสารตัวเติมโดยใช้เครื่องผสมยางแบบนีดเดอร์และนำยางคอมพาวด์ที่ได้มาศึกษาความหนืดมูนนี่และพฤติกรรมการคงรูป นำยางคอมพาวด์ที่เตรียมไว้มาทำการวัลคาไนซ์เพื่อขึ้นรูปชิ้นทดสอบที่อุณหภูมิ 150 °C โดยใช้เครื่องอัดขึ้นรูปจากนั้นนำยางวัลคาไนซ์ที่ได้ไปทำการศึกษาสมบัติเชิงกล, การยึดติดกับเส้นด้ายควบไนล่อนและการเก็บกักอากาศ ผลการทดลองพบว่าการเติมซิลิกาทำให้ยางคอมพาวด์มีความหนืดสูงที่สุดและยังเพิ่มเวลาการเริ่มคงรูปและเวลาการคงรูปที่เหมาะสม การเติมเขม่าดำปรับปรุงสมบัติเชิงกลของยางธรรมชาติและยางผสมได้สูงที่สุดตามด้วยซิลิกาและแคลเซียมคาร์บอเนตตามลา ดับโดยในยางผสม NR/ENR50จะให้สมบัติเชิงกลที่ดีกว่ายางผสม NR/ENR25 และยางธรรมชาติสำหรับสารตัวเติมทั้ง 3 ชนิด ผลการทดสอบการยึดติดระหว่างเส้นด้ายควบไนล่อนกับยางพบว่าซิลิกาให้ค่าการยึดเกาะที่ดีที่สุดและในยาง ผสม NR/ENR50 จะให้ค่าการยึดเกาะที่ดีกว่ายางผสม NR/ENR25 และยางธรรมชาติ ส่วนสุดท้ายคือ ผลการทดสอบสมบัติการเก็บกักอากาศพบว่าเขม่าดำให้สมบัติด้านการเก็บกักอากาศดีที่สุดรองลงมา คือซิลิกาและแคลเซียมคาร์บอเนตโดยที่ในยางผสม NR/ENR50 จะให้สมบัติด้านการกักอากาศที่ดีกว่า ยางผสม NR/ENR25 และยางธรรมชาติ

The objective of this research was to investigate the effects of fillers and epoxidized natural rubber grades on natural rubber (NR) and epoxidized natural rubber blend at the ratio of 90:10. Two grades of epoxidized natural rubber, ENR25 and ENR50, were used, and 3 fillers, namely silica, carbon black and calcium carbonate, were added at the loading level of 10 phr. Mooney viscosity, cure characteristics, mechanical properties, nylon cord adhesion and gas barrier properties of the rubber blends were studied. The fillers were mixed with the rubber blends by the kneader mixer. After that, the Mooney viscosity and cure characteristics of the rubber compounds were determined. The rubber compounds were then vulcanized at 150 °C by the compression molding machine. The mechanical properties, nylon cord adhesion and gas barrier properties of the vulcanized rubber were investigated. Results showed that the rubber compounds filled with silica had the highest level of Mooney viscosity, and their scorch time and cure time were also increased. Carbon black could improve mechanical properties of natural rubber and rubber blends the most, followed by silica and calcium carbonate. NR/ENR50 blends had higher mechanical properties than NR/ENR25 blends and NR. Silica yielded the best nylon cord adhesion. NR/ENR50 blends had higher nylon cord adhesion than NR/ENR25 blends and NR. Finally, carbon black yielded greater gas barrier properties than silica and calcium carbonate. NR/ENR50 blends had better gas barrier properties than NR/ENR25 blends and NR.