การสังเคราะห์พลาสติไซเซอร์ชนิดหน่วงการติดไฟสำหรับพีวีซีจากกรดเทเรฟทาลิกที่ได้การรีไซเคิลขวดเพทด้วยกระบวนการทางเคมี

Abstract

งานวิจัยนี้ได้ทำการทดลองสังเคราะห์พลาสติไซเซอร์ชนิดหน่วงการติดไฟสำหรับพีวีซีจากกรดเทเรฟทาลิกที่ได้จากการรีไซเคิลขวดเพทด้วยกระบวนการทางเคมี จากการย่อยสลายเพทด้วยกระบวนการอัลคาไลน์ไฮโดรไลซิส โดยใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในเอทิลีนไกลคอลที่ปราศจากน้ำ ที่อุณหภูมิ 180 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ทำให้ได้กรดเทเรฟทาลิกที่มีความบริสุทธิ์ 92 เปอร์เซ็นต์ จากการทดลองพบว่าภาวะที่เหมาะสมในการเตรียม di(2-ethylhexyl)terephthalate หรือ DOTP พลาสติไซเซอร์ ด้วยปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันโดยตรงจากกรดเทเรฟทาลิก และ 2-ethyl-1-hexanol คือ ที่อุณหภูมิ 160 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 6 ชั่วโมง โดย DOTP ที่ได้เป็นของเหลวใสสีเหลืองอ่อน มีความถ่วงจำเพาะ 0.9364 ดัชนีหักเหแสง 1.472 และค่าของกรด 0.0044 mgKOH/g เมื่อนำ DOTP ไปผ่านกระบวนการโบรมิเนชันด้วยกรดไฮโดรโบรมิคในไดเมทิลซัลฟอกไซด์ที่อุณหภูมิห้องพบว่าไม่ประสบความสำเร็จ ทั้งนี้เนื่องจากผลของสเตียริคฮินดรานส์ในโครงสร้างของ DOTP ดังนั้น จึงศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้ DOTP เป็นพลาสติไซเซอร์ร่วมกับสารหน่วงไฟทางการค้า (แอนติโมนีไตรออกไซด์) เพื่อปรับปรุงสมบัติด้านการติดไฟของพีวีซี โดยได้ทดสอบสมบัติเชิงกลและการติดไฟของแผ่นพีวีซีที่ใช้ DOTP เปรียบเทียบกับพลาสติไซเซอร์ทางการค้า (DOP) ผลการทดลองพบว่าความทนแรงดึงของพีวีซีที่ใช้ DOTP และ DOP เป็นพลาสติไซเซอร์มีค่า ใกล้เคียงกัน แต่พีวีซีที่ใช้ DOTP จะมีมอดุลัสสูงกว่า อย่างไรก็ตาม พีวีซีที่ใช้ DOP เป็นพลาสติไซเซอร์จะให้สมบัติด้านความอ่อนตัวและผิวสัมผัสที่ดีกว่าเล็กน้อย นอกจากนี้ ความสามารถในการติดไฟของพีวีซีที่ใช้พลาสติไซเซอร์ทั้งสองชนิดยังมีค่าใกล้เคียงกัน จากผลการทดลองแสดงให้เห็นได้ว่าสามารถใช้ DOTP เป็นพลาสติไซเซอร์สำหรับพีวีซีได้เช่นเดียวกับ DOP