Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/71324
Title: Improvement of natural rubber properties by modification of silica surface using a continuous admicellar polymerization system
Other Titles: การเพิ่มคุณสมบัติของยางธรรมชาติด้วยการปรับปรุงผิวซิลิกา โดยวิธีแอดไมเซลลาร์โพลีเมอไรเซชั่นแบบต่อเนื่อง
Authors: Paranee Nontasorn
Advisors: Sumaeth Chavadej
Jeffrey H. Harwell
Pramoch Rangsunvigit
John H. O’Haver,
Nuchanat Na-Ranong
Other author: Chulalongkorn University. The Petroleum and Petrochemical College
Issue Date: 2002
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: Fillers such as silica are often added to rubber to improve performance in commercial applications. The use of silica in rubber compounds provides beneficial properties such as improved reinforcement. A major problem with using commercial silica as a filler is that porous structure of silica can adsorb accelerators, leading to deactivate vulcanization. Moreover, adidity of silica surface can retard cure time. Those actions may affect poor compatibility between the silica and rubber. In practical, improvement silica properties can be achieved by admicallar polymerization to modify the surface characteristics. Currently, this process has been successfully performed only in a batch reactor, which is not feasible for industrial applications. In this work, a continuous reactor for the admicellar polymerization was developed. Cetyltrimethylammonium bromide, styrene and isoprene were used as surfactant and co-monomers, respectively. The results showed that modification of the silica surface reduced the BET surface area and increased the mean agglomerate particle size for all samples. Scanning electorn micrographs showed the increase in the particle agglomeration Fourier transform infrared spectroscopy proved the existence of polystyrene and polyisoprene on the modified silica. The use of the modified silica in rubber compounds significantly reduced T90 cure times and improved modulus, abrasion resistance, and resilience. The optimum conditions for silica modification were 5 g co-monomer loading per 1 kg silica at 30 min retention time.
Other Abstract: สารเติมแต่งเช่น ซิลิกา ถูกเติมลงไปในยางเพื่อปรับกรุงคุณสมบัติให้เหมาะสมกับการนำไปใช้ทางการค้า การใช้ซิลิกาในยางทำให้เกิดผลดีต่อคุณสมบัติของยาง เช่น เพิ่มการเสริมแรง แต่ปัญญาหลักในการใช้ซิลิกาคือลักษณะดครงสร้าที่มีรูพรุนของซิลิกาจะไปดูดซับตัวเร่งปฏิกิริยาประกอบกับความเป็นกรดที่ผิวของซิลิกาจะเพิ่มเวลาในการคงรูปยาง ซึ่งอาจมีผลต่อความเป็นเนื้อเดียวกันระหว่างซิลิกากับยาง ทางหนึ่งในการแก้ปัญหานี้สามารถทำได้โดยอาศัยกระบวนการแอดไมเซลลาร์โพลีเมอรไรเซชั่นในการปรับปรุงผิวของซิลิกา ปัจจุบันพบว่าเครื่องปฏิกรณ์แบบกะสามารถใช้ในการปรับปรุงพื้นผิวของซิลิกาได้เป็นอย่างดีแต่ไม่เหมาะกับการใช้งานในเชิงอุตสาหกรรม งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์แอดไมเซลลาร์โพลีเมอไรเซชั่นแบบต่อเนื่อง โดยใช้เซติลไตรเมทธิลแอมโมเนียมโบรไมด์ สำตรีนและไอโซพรีน เป็นสารลดแรงตึงผิวและโค-โมโนเมอร์ตามลำดับ การปรับปรุงผิวของซิลิกานี้ส่งผลให้พื้นที่ผิวลดลงและค่ากึ่งกลางของขนาดการจัดบตัวของเม็ดซิลิกาของทุกตัวอย่างเพิ่มขึ้น ผลจากเครื่องสแกนนิ่งอีเล็คตรอนไมโครสโคป แสดงการเพิ่มขึ้นของการเกาะตัวกันของเม็ดซิลิกา ผลจากเครื่องฟูเรียทรานฟอร์มอินฟาเรดสเป็คโตรสโคป พิสูจน์ว่ามีสไตรีนและไอโซพรีนบนผิวของซิลิกาที่ได้รับการปรับปรุงแล้ว การใช้ซิลิการที่ได้รับการปรับปรุงผิวแล้วในยางสามารถลดเวลาในการขึ้นรปอย่างเป็นนัยสำคัญ ทั้งยังปรับปรุงค่าโมดูลัส ค่าความต้านทางการขัดถูและค่าการกระดอน จากการศึกษา พบว่าสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการปรุบปรุงผิวซิลิกาคือการใช้โมโนเมอร์ 5 กรัมต่อซิลิกา 1 กิโลกรัม ที่เวลาในการปฏิกิริยา 30 นาที
Description: Thesis (M.S.)--Chulalongkorn University, 2002
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Petrochemical Technology
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/71324
ISSN: 9740315836
Type: Thesis
Appears in Collections:Petro - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Paranee_no_front_p.pdfหน้าปก บทคัดย่อ และสารบัญ932.52 kBAdobe PDFView/Open
Paranee_no_ch1_p.pdfบทที่ 1626.45 kBAdobe PDFView/Open
Paranee_no_ch2_p.pdfบทที่ 21.05 MBAdobe PDFView/Open
Paranee_no_ch3_p.pdfบทที่ 3804.86 kBAdobe PDFView/Open
Paranee_no_ch4_p.pdfบทที่ 43.05 MBAdobe PDFView/Open
Paranee_no_ch5_p.pdfบทที่ 5613.24 kBAdobe PDFView/Open
Paranee_no_back_p.pdfบรรณานุกรม และภาคผนวก880.98 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.