สมบัติเชิงกลและสัณฐานวิทยาของพอลิโพรพิลีนที่ใช้แคลเซียมคาร์บอเนตจากเปลือกหอยชนิดต่างๆ เป็นสารตัวเติม

Mechanical Properties and Morphology of Polypropylene Using Calcium Carbonate from Various Shells as Fillers

บทคัดย่อ

          งานวิจัยนี้เป็นการนำแคลเซียมคาร์บอเนตจากเปลือกหอยสองชนิดได้แก่ หอยแครงและหอยแมลงภู่ ซึ่งเป็นของเหลือทิ้งจากธรรมชาติ ใช้เป็นสารตัวเติมในพอลิโพรพิลีน ในอัตราส่วนผสมร้อยละ 0-40 โดยน้ำหนัก โดยทำการผสมด้วยเครื่องอัดรีดเกลียวหนอนคู่แบบหมุนสวนทาง โดยได้ทำการเผาเปลือกหอยทั้งสองชนิดที่อุณหภูมิ 500 และ 900 องศาเซลเซียสเพื่อศึกษาโครงสร้างผลึกที่เปลี่ยนไปจากเทคนิค FTIR และ XRD พบว่าที่อุณหภูมิห้อง แคลเซียมคาร์บอเนตจากเปลือกหอยทั้งสองชนิดมีโครงสร้างผลึก อะราโกไนต์ผสมกับแคลไซด์ เมื่อเผาที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียสผลึกจะเป็นเป็นแคลไซด์โดยสมบูรณ์ เมื่อเพิ่มอุณหภูมิเผาเป็น 900 องศาเซลเซียส พบว่าแคลเซียมคาร์บอเนตมีโครงสร้างผลึกแบบแคลไซต์จะเกิดการสลายตัวเมื่อได้รับความร้อนสูงกลายเป็นแคลเซียมออกไซด์ (CaO) จากการทดสอบสมบัติเชิงกลพบว่า ปริมาณสารตัวเติมที่เพิ่มขึ้นร้อยละ 0-20 โดยน้ำหนัก ค่าความเค้น ค่าการยืดตัวที่จุดขาด ค่ามอดูลัสค่าการทนแรงกระแทกไม่มีการเปลี่ยนแปลง ขณะที่เมื่อเพิ่มสัดส่วนผสมเป็นร้อยละ 30-40 โดยน้ำหนัก ค่าความเค้น ค่าการยืดตัวที่จุดขาด ค่าการทนแรงกระแทก มีค่าลดลง ส่วนค่ามอดูลัสมีค่าเพิ่มขึ้น สอดคล้องกับสัณฐานวิทยาด้วยเทคนิค SEM ที่ร้อยละของสารตัวเติม 30-40 โดยน้ำหนัก จะเกิดการรวมตัวกันของสารตัวเติมส่งผลให้สมบัติเชิงกลลดลง และพบว่าชนิดของเปลือกหอยกับสภาวะการเผาไม่ส่งผลต่อสมบัติเชิงกลอย่างมีนัยสำคัญ