A study of thermal oxidative ageing in natural rubber (NR)
2
Issued Date
2005
Copyright Date
2005
Resource Type
Language
eng
File Type
application/pdf
No. of Pages/File Size
xix, 108 leaves : ill.
ISBN
9740462731
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, 2005
Suggested Citation
Vorapong Pimolsiriphol A study of thermal oxidative ageing in natural rubber (NR). Thesis (M.Sc. (Polymer Science and Technology))--Mahidol University, 2005. Retrieved from: https://repository.li.mahidol.ac.th/handle/123456789/106608
Title
A study of thermal oxidative ageing in natural rubber (NR)
Alternative Title(s)
การศึกษาการเสื่อมสภาพของยางธรรมชาติ (ที่เชื่อมโยงด้วยพันธะซัลเฟอร์) ภายใต้การบ่มเร่งด้วยความร้อน
Author(s)
Advisor(s)
Abstract
Natural rubber (NR) has particularly been recognised in terms of its high green strength, low-temperature crystallisation and low hysteresis. However, NR has a main limitation in terms of poor thermal, oil and chemical resistances. A process known as vulcanisation, i.e., peroxide and sulphur, associated with the appropriate compounding ingredients can improve these negative properties of NR. Nevertheless, when sulphurcured NR compounds are exposed to a thermal oxidative ageing environment, significant changes in physical and dynamic mechanical properties are observed. To overcome this problem, some compounding ingredients, e.g., antioxidants and reinforcing fillers are added to rubber mixes. Therefore, this study aims to investigate
the influences of thermal oxidative ageing conditions and compounding ingredients on the ageing properties of sulphur-cured NR vulcanisates. Results obtained from the part of the effect of ageing conditions show that types of curing systems (conventional vulcanisation, CV, and efficient vulcanisation, EV) and thermal oxidative ageing conditions (ageing temperature and time) affect the change of crosslink density, which strongly controls the ageing properties of NR vulcanisates. The thermal oxidative ageing dominantly causes the post-curing and chain-scission for CV and EV systems, respectively. The second part focuses mainly on the antioxidant effect on ageing properties of NR vulcanisates. The results illustrate that the ageing properties of vulcanisates cured with a CV system depend strongly on types of antioxidants. By contrast, those cured with an EV system is independent of types of antioxidants. Finally, the effect of reinforcing fillers (e.g., precipitated silica and carbon black) on ageing properties of NR vulcanisates was investigated. The results demonstrate that carbon black accelerates the curing process while precipitated silica retards cure. The
ageing properties of carbon black filled-vulcanisates are independent of grade of carbon black.
โดยปกติแล้วการนำยางธรรมชาติไปผ่านกระบวนการทำให้สุกด้วยซัลเฟอร์จะช่วยปรับปรุงสมบัติของยางธรรมชาติได้ อย่างไรก็ตามถึงแม้จะนำยางธรรมชาติไปผ่านกระบวนการทำให้สุกด้วยซัลเฟอร์แต่ยางผลิตภัณฑ์ที่ได้ยังไม่สามารถนำไปใช้งานภายใต้ความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงสนใจที่จะทำการศึกษาอิทธิพลของสารเคมีที่ใช้ในการผสมยางและสภาวะการใช้งานภายใต้การบ่มเร่งด้วยความร้อนต่อสมบัติของยางธรรมชาติที่ผ่านกระบวนการทำให้ยางสุกด้วยระบบซัลเฟอร์ ผลการทดลองในส่วนแรกพบว่า สมบัติของยางธรรมชาติที่ผ่านกระบวนการทำให้สุกด้วยระบบซัลเฟอร์จะขึ้นอยู่กับระบบที่ใช้ในการทำให้ยางสุกและสภาวะการบ่มเร่งด้วยความร้อน นอกจากนี้ยังพบว่าสมบัติของยางผลิตภัณฑ์ที่ได้จะขึ้นอยู่กับปริมาณการเชื่อมโยงของสายโซ่ของยางธรรมชาติที่เปลี่ยนแปลงขณะที่ยางธรรมชาติอยู่ภายใต้การบ่มเร่งดังกล่าว ในการศึกษาส่วนที่สองเป็นการศึกษาอิทธิพลของสารยับยั้งการเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์ต่อสมบัติของยางผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการทำให้สุกด้วยระบบซัลเฟอร์ภายใต้การบ่มเร่งด้วยความร้อน ซึ่งจากผลการทดลองพบว่าสมบัติของยางธรรมชาติที่ผ่านกระบวนการทำให้ยางสุกด้วยระบบการคงรูปแบบดั้งเดิม (CV) ขึ้นอยู่กับชนิดของสาร ยับยั้งการเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์ ขณะที่พบว่าสมบัติของยางธรรมชาติที่ผ่านกระบวนการทำให้ยางสุกด้วยระบบการ ไม่ขึ้นคงรูปแบบประสิทธิภาพ (EV) อยู่กับชนิดของสารยับยั้งการเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์ ในส่วนสุดท้ายเป็นการศึกษาอิทธิพลของสารเสริมแรง (ซิลิกาและเขม่าดำ) ต่อสมบัติของของยางธรรมชาติที่ผ่านการทำให้สุกด้วยระบบซัลเฟอร์ภายใต้การบ่มเร่งด้วยความร้อน จากผลจากทดลองพบว่าเขม่าตำช่วยเร่งการเชื่อมโยงสายโซ่ยางธรรมชาติขณะที่ซิลิกาขัดขวางการเชื่อมโยงสายโซ่ยางธรรมชาติ นอกจากนี้ยังพบว่าสมบัติหลังผ่านการบ่มเร่งด้วยความร้อนดังกล่าวไม่ขึ้นกับชนิดของเขม่าดำ
โดยปกติแล้วการนำยางธรรมชาติไปผ่านกระบวนการทำให้สุกด้วยซัลเฟอร์จะช่วยปรับปรุงสมบัติของยางธรรมชาติได้ อย่างไรก็ตามถึงแม้จะนำยางธรรมชาติไปผ่านกระบวนการทำให้สุกด้วยซัลเฟอร์แต่ยางผลิตภัณฑ์ที่ได้ยังไม่สามารถนำไปใช้งานภายใต้ความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงสนใจที่จะทำการศึกษาอิทธิพลของสารเคมีที่ใช้ในการผสมยางและสภาวะการใช้งานภายใต้การบ่มเร่งด้วยความร้อนต่อสมบัติของยางธรรมชาติที่ผ่านกระบวนการทำให้ยางสุกด้วยระบบซัลเฟอร์ ผลการทดลองในส่วนแรกพบว่า สมบัติของยางธรรมชาติที่ผ่านกระบวนการทำให้สุกด้วยระบบซัลเฟอร์จะขึ้นอยู่กับระบบที่ใช้ในการทำให้ยางสุกและสภาวะการบ่มเร่งด้วยความร้อน นอกจากนี้ยังพบว่าสมบัติของยางผลิตภัณฑ์ที่ได้จะขึ้นอยู่กับปริมาณการเชื่อมโยงของสายโซ่ของยางธรรมชาติที่เปลี่ยนแปลงขณะที่ยางธรรมชาติอยู่ภายใต้การบ่มเร่งดังกล่าว ในการศึกษาส่วนที่สองเป็นการศึกษาอิทธิพลของสารยับยั้งการเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์ต่อสมบัติของยางผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการทำให้สุกด้วยระบบซัลเฟอร์ภายใต้การบ่มเร่งด้วยความร้อน ซึ่งจากผลการทดลองพบว่าสมบัติของยางธรรมชาติที่ผ่านกระบวนการทำให้ยางสุกด้วยระบบการคงรูปแบบดั้งเดิม (CV) ขึ้นอยู่กับชนิดของสาร ยับยั้งการเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์ ขณะที่พบว่าสมบัติของยางธรรมชาติที่ผ่านกระบวนการทำให้ยางสุกด้วยระบบการ ไม่ขึ้นคงรูปแบบประสิทธิภาพ (EV) อยู่กับชนิดของสารยับยั้งการเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์ ในส่วนสุดท้ายเป็นการศึกษาอิทธิพลของสารเสริมแรง (ซิลิกาและเขม่าดำ) ต่อสมบัติของของยางธรรมชาติที่ผ่านการทำให้สุกด้วยระบบซัลเฟอร์ภายใต้การบ่มเร่งด้วยความร้อน จากผลจากทดลองพบว่าเขม่าตำช่วยเร่งการเชื่อมโยงสายโซ่ยางธรรมชาติขณะที่ซิลิกาขัดขวางการเชื่อมโยงสายโซ่ยางธรรมชาติ นอกจากนี้ยังพบว่าสมบัติหลังผ่านการบ่มเร่งด้วยความร้อนดังกล่าวไม่ขึ้นกับชนิดของเขม่าดำ
Description
Polymer Science and Technology (Mahidol University 2005)
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