Improvement of mechanical properties of polyolefinic thermoplastic elastomer with pineapple leaf fiber
1
Issued Date
2015
Copyright Date
2015
Resource Type
Language
eng
File Type
application/pdf
No. of Pages/File Size
xv, 75 leaves : ill. (some col.)
Access Rights
open access
Rights
ผลงานนี้เป็นลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยมหิดล ขอสงวนไว้สำหรับเพื่อการศึกษาเท่านั้น ต้องอ้างอิงแหล่งที่มา ห้ามดัดแปลงเนื้อหา และห้ามนำไปใช้เพื่อการค้า
Rights Holder(s)
Mahidol University
Bibliographic Citation
Thesis (M.Sc. (Polymer Science and Technology))--Mahidol University, 2015
Suggested Citation
Asama Kalapakdee Improvement of mechanical properties of polyolefinic thermoplastic elastomer with pineapple leaf fiber. Thesis (M.Sc. (Polymer Science and Technology))--Mahidol University, 2015. Retrieved from: https://repository.li.mahidol.ac.th/handle/123456789/94086
Title
Improvement of mechanical properties of polyolefinic thermoplastic elastomer with pineapple leaf fiber
Alternative Title(s)
การปรับปรุงสมบัติเชิงกลของเซนโตปรีนด้วยเส้นใยใบสับปะรด
Author(s)
Advisor(s)
Abstract
Uniaxial composite systems of pineapple leaf fiber (PALF) and Santoprene, a thermoplastic elastomer, were studied. PALF filled Santoprene composites were prepared by melt processing on a two-roll mill at various PALF contents. The molten mixture was sheeted out using a narrow nip with some stretching to give prepreg with PALF preferentially aligned along the machine direction. Wide angle x-ray scattering patterns revealed that the prepregs had matrix orientation and the matrix orientation still remained after moulding at 175 iC but not at 195 iC. Secant modulus at 10% strain and tear strength in the longitudinal direction increased significantly with increasing PALF content of up to 15%, while tensile strength and elongation at break decreased. The effect of PALF content was less significant in the transverse direction. To improve the compatibility of PALF with the Santoprene matix, two compatibilizers including maleic anhydride grafted polypropylene (MAPP) and maleic anhydride grafted styrene-ethylene/butylene-styrene (MASEBS) were used. The mechanical properties increased with increasing compatibilizer content. In addition, PALF surface was also modified with various chemical methods. Modified PALF resulted in composites with lower tensile properties due to poor interfacial adhesion between the PALF fiber and Santoprene matrix.
งานวิจัยนี้เป็นการเตรียมคอมโพสิตระหว่างยางเทอร์โมพลาสติกแซนโตปรีนกับเส้นใยใบสับปะรด โดยคอมโพสิตถูกผสมด้วยเครื่องผสมสองลูกกลิ้งที่ปริมาณเส้นใยใบสับปะรดร้อยละ 3, 5, 9 และ 15 โดยน้ำหนัก งานวิจัยนี้ส่วนแรกเป็นการศึกษาผลของอุณหภูมิเตรียมชิ้นงานต่อการเสริมแรงของเส้นใยใบสับปะรดในยางเทอร์โมพลาสติกแซนโตปรีน โดยเตรียมตัวอย่างที่ อุณหภูมิแตกต่างกันคือที่ 175 และ 195 องศาเซลเซียส จากผลการศึกษาด้วยการเลี้ยวเบนของ รังสีเอกซ์ ชี้ให้เห็นว่าระบบที่เตรียมที่อุณหภูมิ 175 องศาเซลเซียลยังมีการจัดเรียงตัวของโมเลกุลยางเทอร์โมพลาสติกแซนโตปรีนในคอมโพสิต และการศึกษาการเรียงตัวของเส้นใยสับปะรดโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็ตรอน โดยผลจาก 2 กระบวนการนี้ส่งผลให้สมบัติเชิงกลของคอมโพสิต (การทนต่อแรงดึง, ความทนทานต่อแรงฉีกขาด) มีค่าเพิ่มมากขึ้น และยังได้ศึกษาผลของการเติมสารเสริมสภาพเข้ากันได้ 2 ชนิด คือ พอลิพรอพิลีนที่กราฟต์ด้วยมาเลอิกแอนไฮไดร์ด (MAPP) และ ยางเอสบีเอสที่ กราฟด้วยมาเลอิกแอนไฮไดร์ด (MASEBS) ในระบบคอมโพสิตที่ปริมาณเส้นใยสับปะรดร้อยละ 9 โดยน้ำหนัก พบว่าสมบัติเชิงกลมีค่าเพิ่มขึ้นเนื่องจากการยึดติดที่ดีระหว่างเส้นใยใบสับปะรดและยางเทอร์โมพลาสติกแซนโตปรีน นอกจากนี้ยังได้ศึกษาการปรับปรุงพื้นผิวของเส้นใยใบสับปะรดด้วยวิธีการทางเคมีหลายวิธีแต่กลับพบว่า เส้นใยที่ผ่านการปรับปรุงผิวทำให้คอมโพสิตที่ได้มีสมบัติเชิงกลน้อยกว่าระบบที่ไม่ได้ปรับปรุงพื้นผิว อาจเนื่องมาจากการยึดติดที่ไม่ดีระหว่างเส้นใยใบสับปะรดและยางเทอร์โมพลาสติกแซนโตปรีน
งานวิจัยนี้เป็นการเตรียมคอมโพสิตระหว่างยางเทอร์โมพลาสติกแซนโตปรีนกับเส้นใยใบสับปะรด โดยคอมโพสิตถูกผสมด้วยเครื่องผสมสองลูกกลิ้งที่ปริมาณเส้นใยใบสับปะรดร้อยละ 3, 5, 9 และ 15 โดยน้ำหนัก งานวิจัยนี้ส่วนแรกเป็นการศึกษาผลของอุณหภูมิเตรียมชิ้นงานต่อการเสริมแรงของเส้นใยใบสับปะรดในยางเทอร์โมพลาสติกแซนโตปรีน โดยเตรียมตัวอย่างที่ อุณหภูมิแตกต่างกันคือที่ 175 และ 195 องศาเซลเซียส จากผลการศึกษาด้วยการเลี้ยวเบนของ รังสีเอกซ์ ชี้ให้เห็นว่าระบบที่เตรียมที่อุณหภูมิ 175 องศาเซลเซียลยังมีการจัดเรียงตัวของโมเลกุลยางเทอร์โมพลาสติกแซนโตปรีนในคอมโพสิต และการศึกษาการเรียงตัวของเส้นใยสับปะรดโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็ตรอน โดยผลจาก 2 กระบวนการนี้ส่งผลให้สมบัติเชิงกลของคอมโพสิต (การทนต่อแรงดึง, ความทนทานต่อแรงฉีกขาด) มีค่าเพิ่มมากขึ้น และยังได้ศึกษาผลของการเติมสารเสริมสภาพเข้ากันได้ 2 ชนิด คือ พอลิพรอพิลีนที่กราฟต์ด้วยมาเลอิกแอนไฮไดร์ด (MAPP) และ ยางเอสบีเอสที่ กราฟด้วยมาเลอิกแอนไฮไดร์ด (MASEBS) ในระบบคอมโพสิตที่ปริมาณเส้นใยสับปะรดร้อยละ 9 โดยน้ำหนัก พบว่าสมบัติเชิงกลมีค่าเพิ่มขึ้นเนื่องจากการยึดติดที่ดีระหว่างเส้นใยใบสับปะรดและยางเทอร์โมพลาสติกแซนโตปรีน นอกจากนี้ยังได้ศึกษาการปรับปรุงพื้นผิวของเส้นใยใบสับปะรดด้วยวิธีการทางเคมีหลายวิธีแต่กลับพบว่า เส้นใยที่ผ่านการปรับปรุงผิวทำให้คอมโพสิตที่ได้มีสมบัติเชิงกลน้อยกว่าระบบที่ไม่ได้ปรับปรุงพื้นผิว อาจเนื่องมาจากการยึดติดที่ไม่ดีระหว่างเส้นใยใบสับปะรดและยางเทอร์โมพลาสติกแซนโตปรีน
Description
Polymer Science and Technology (Mahidol University 2015)
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Master's degree
Degree Department
Faculty of Science
Degree Discipline
Polymer Science and Technology
Degree Grantor(s)
Mahidol University