อิทธิพลของสารช่วยในกระบวนการผลิตต่อสมบัติของยางเอทธิลีนโพรพิลีนไดอีน (EPDM)

Abstract

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาและเปรียบเทียบผลของสารช่วยในกระบวนการผลิตแต่ละชนิดต่อสมบัติของยางเอทธิลีนโพรพิลีนไดอีน (EPDM) ที่ได้รับการเสริมแรงด้วยเขม่าดำ โดยสารช่วยในกระบวนการผลิตที่เลือกนำมาใช้ในการศึกษาครั้งนี้มี 3 ชนิด คือ น้ำมันอะโรมาติก น้ำมันพาราฟินนิก และ Ultraflow 500 ซึ่งในระหว่างการศึกษาได้ทำการปรับเปลี่ยนปริมาณของสารช่วยในกระบวนการผลิตทั้ง 3 ชนิดตั้งแต่ 0 ถึง 8 ส่วนในร้อยส่วนของยาง (phr) หลังจากผสมเคมียางเรียบร้อยแล้วจึงนำยางคอมพาวด์ที่ได้ไปทดสอบสมบัติอื่น ๆ ต่อไป จากการศึกษาพบว่าการเติมสารช่วยในกระบวนการผลิตทั้ง 3 ชนิดลงไปในยางคอมพาวด์ส่งผลให้กระบวนการผลิตเป็นไปได้ง่ายยิ่งขึ้น เนื่องจากทั้งค่าความหนืดและพลังงานที่ใช้ในการผสมต่างก็มีแนวโน้มลดลงอย่างต่อเนื่องตามปริมาณของสารช่วยในกระบวนการผลิต ผลการศึกษายังบ่งชี้ว่าสารช่วยในกระบวนการผลิตทั้ง 3 ชนิดดังกล่าวมีประสิทธิภาพในการปรับปรุงสมบัติในกระบวนการผลิตไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ดี พบว่าการเติมน้ำมันอะโรมาติกและน้ำมันพาราฟินนิกไม่ส่งผลอย่างมีนัยสำคัญต่อลักษณะการคงรูปของยาง แต่การเติม Ultraflow 500 จะส่งผลทำให้ยางเกิดการคงรูปได้ช้าลง นอกจากนี้ยังพบว่าการเติมสารช่วยในกระบวนการผลิตทั้ง 3 ชนิดส่งผลทำให้ยางมีสมบัติความทนทานต่อแรงดึงด้อยลง อย่างไรก็ตาม ผลการทดลองบ่งชี้ว่า Ultraflow 500 ทำให้ยางมีความทนทานต่อการฉีกขาดและมีความทนทานต่อการเสื่อมสภาพจากความร้อนสูงกว่าน้ำมันอะโรมาติกและน้ำมันพาราฟินนิก This research aims to study and compare the influences of various processing aids on properties of carbon black-filled EPDM. Three types of commercial processing aids, i.e., aromatic oil, paraffinic oil and Ultraflow 500 were selected. In this study, the amount of each processing aids was varied from 0 to 8 parts per hundred of rubber (phr). After mixing, a portion of the compound was used for processability test and the rest was used for mechanical property determination. The results revealed that all types of the processing aids could improve processability of the rubber compound, i.e., both viscosity and mixing energy were found to decrease with increasing processing aids content. Surprisingly, the processability improvement was not significantly dependent on processing aids type. It is also found that the presence of aromatic or paraffinic oil had no significant effect on cure properties of the rubber compound whereas the addition of Ultraflow 500 caused cure retardation. It is also elucidated from the results that deterioration of tensile strength was obvious with the addition of the processing aids. However, compared with aromatic and paraffinic oils, Ultraflow 500 imparted the rubber vulcanizate with higher tear strength and greater ageing resistance.