Study on the Curing Mechanism and Characterization of Low-temperature Cured Natural Rubber Latex using Bifunctional Aldehyde as Curing Agent
Doctor of Philosophy (Polymer Science and Technology), 2023
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Theses and Dissertations |
| Language: | English |
| Published: |
Prince of Songkla University
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19411 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Institution: | Prince of Songkhla University |
| Language: | English |
| id |
th-psu.2016-19411 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
Prince of Songkhla University |
| building |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| continent |
Asia |
| country |
Thailand Thailand |
| content_provider |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| collection |
PSU Knowledge Bank |
| language |
English |
| topic |
Natural rubber latex Low-temperature vulcanization Bifunctional aldehyde Grafted NR |
| spellingShingle |
Natural rubber latex Low-temperature vulcanization Bifunctional aldehyde Grafted NR Rawiporn Promsung Study on the Curing Mechanism and Characterization of Low-temperature Cured Natural Rubber Latex using Bifunctional Aldehyde as Curing Agent |
| description |
Doctor of Philosophy (Polymer Science and Technology), 2023 |
| author2 |
Ekwipoo Kalkornsurapranee |
| author_facet |
Ekwipoo Kalkornsurapranee Rawiporn Promsung |
| format |
Theses and Dissertations |
| author |
Rawiporn Promsung |
| author_sort |
Rawiporn Promsung |
| title |
Study on the Curing Mechanism and Characterization of Low-temperature Cured Natural Rubber Latex using Bifunctional Aldehyde as Curing Agent |
| title_short |
Study on the Curing Mechanism and Characterization of Low-temperature Cured Natural Rubber Latex using Bifunctional Aldehyde as Curing Agent |
| title_full |
Study on the Curing Mechanism and Characterization of Low-temperature Cured Natural Rubber Latex using Bifunctional Aldehyde as Curing Agent |
| title_fullStr |
Study on the Curing Mechanism and Characterization of Low-temperature Cured Natural Rubber Latex using Bifunctional Aldehyde as Curing Agent |
| title_full_unstemmed |
Study on the Curing Mechanism and Characterization of Low-temperature Cured Natural Rubber Latex using Bifunctional Aldehyde as Curing Agent |
| title_sort |
study on the curing mechanism and characterization of low-temperature cured natural rubber latex using bifunctional aldehyde as curing agent |
| publisher |
Prince of Songkla University |
| publishDate |
2024 |
| url |
http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19411 |
| _version_ |
1800917842324881408 |
| spelling |
th-psu.2016-194112024-05-29T02:21:02Z Study on the Curing Mechanism and Characterization of Low-temperature Cured Natural Rubber Latex using Bifunctional Aldehyde as Curing Agent การศึกษากลไกการคงรูปและคุณลักษณะของน้ำยางธรรมชาติวัลคาไนซ์ที่อุณหภูมิต่ำ โดยใช้แอลดีไฮด์ที่มีสองหมู่ฟังก์ชันเป็นสารคงรูป Rawiporn Promsung Ekwipoo Kalkornsurapranee Faculty of Science (Materials Science and Technology) คณะวิทยาศาสตร์ ภาควิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีวัสดุ Natural rubber latex Low-temperature vulcanization Bifunctional aldehyde Grafted NR Doctor of Philosophy (Polymer Science and Technology), 2023 This thesis focuses on studying the curing mechanism and characterization of low-temperature cured natural rubber (NR) latex using bifunctional aldehydes as curing agents. The research is divided into four main parts, each addressing specific aspects of the study. In the first part, the influence of protein content in NR latex on the properties of cured NR using glutaraldehyde (GA) is investigated. The results reveal that higher levels of protein content in NR latex lead to significant improvements in the overall properties of NR vulcanizates. This indicates that GA not only crosslinks NR molecular chains but also forms crosslinks with proteins present in NR latex. The second part explores the properties of GA-cured grafted-NR with different acrylic monomers. The vulcanizates of grafted-NR exhibit enhanced overall properties, demonstrating the efficacy of the grafting process. Additionally, it is found that the chemical interaction between GA and rubber can facilitate crosslinking through the active ester groups of grafted-NR molecules. In the third part, the properties of NR vulcanizates using different types of bifunctional aldehyde curing agents are studied. The findings highlight that the molecular structure of the bifunctional aldehyde plays a significant role in determining the properties of NR vulcanizates. Furthermore, the use of phthaldialdehyde (PA) as a curing agent results in the production of transparent NR films, showcasing its potential applications. Lastly, the fourth section investigates the properties of NR latex mixed curing systems with varying ratios of sulfur (S) and GA. The study reveals that the S70/GA30 ratio yields superior mechanical properties, while higher levels of GA content in NR vulcanizates exhibit enhanced thermal properties. This suggests that tailoring the composition of the curing system enables the attainment of desired material characteristics. Overall, this thesis provides comprehensive insights into the curing mechanism and characterization of low-temperature cured NR latex using bifunctional aldehydes. The findings emphasize the importance of protein content, grafted-NR, molecular structure of curing agents, and curing system ratios in determining the properties of NR vulcanizates. These results offer promising opportunities for the application of low-temperature cured NR latex using bifunctional aldehydes in various rubber industries. งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์หลักในการมุ่งเน้นการศึกษากลไกการคงรูปและคุณลักษณะของน้ำยางธรรมชาติวัลคาไนซ์ที่อุณหภูมิต่ำโดยใช้แอลดีไฮด์ที่มีสองหมู่ฟังก์ชันเป็นสารคงรูป ซึ่งงานวิจัยนี้สามารถแบ่งออกเป็นสี่ประเด็นหลัก ได้แก่ ส่วนที่หนึ่ง ศึกษาอิทธิพลของปริมาณโปรตีนที่ส่งผลต่อสมบัติของยางธรรมชาติที่วัลคาไนซ์ด้วยกลูตารัลดีไฮด์ พบว่า ปริมาณโปรตีนในน้ำยางที่สูงขึ้น สามารถปรับปรุงคุณสมบัติของยางธรรมชาติวัลคาไนซ์ได้ ซึ่งสามารถบ่งชี้ได้ว่ากลูตารัลดีไฮด์ไม่เพียงแค่เกิดการเชื่อมระหว่างสายโซ่ยางธรรมชาติ แต่สามารถเกิดการเชื่อมขวางระหว่างโปรตีนในน้ำยางได้อีกด้วย ส่วนที่สอง ศึกษาสมบัติของยางธรรมชาติกราฟต์ด้วยอะคริลิกมอนอเมอร์ต่างชนิดที่คงรูปด้วยกลูตารัลดีไฮด์ พบว่าการดัดแปรโมเลกุลยางธรรมชาติด้วยการกราฟต์สามารถปรับปรุงสมบัติต่าง ๆ ของยางธรรมชาติได้ นอกจากนี้ พบว่า กลูตารัลดีไฮด์ยังสามารถเกิดการเชื่อมขวางระหว่างหมู่ฟังก์ชันเอสเตอร์ของยางกราฟต์ได้ ส่วนที่สามของงานวิจัย ทำการศึกษาสมบัติของยางธรรมชาติวัลคาไนซ์ด้วยแอลดีไฮด์ที่มีสองหมู่ฟังก์ชันต่างชนิดกัน พบว่า ลักษณะโครงสร้างที่แตกต่างกันของแอลดีไฮด์ที่มีสองหมู่ฟังก์ชัน มีบทบาทสำคัญในการกำหนดคุณสมบัติของยางวัลคาไนซ์ นอกจากนี้ พบว่า ยางธรรมชาติที่วัลคาไนซ์ด้วยพทาลดีไฮด์ (Phthaldialdehyde, PA) ให้ฟิล์มยางที่มีลักษณะใส ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้เป็นผลิตภัณฑ์ยางที่ต้องการความใสได้ และสุดท้าย สำหรับส่วนที่สี่ของการวิจัยนี้ คือ ศึกษาสมบัติของน้ำยางธรรมชาติที่ใช้ระบบการวัลคาไนซ์แบบผสมระหว่างกำมะถันและ กลูตารัลดีไฮด์ที่สัดส่วนต่าง ๆ ผลการศึกษาพบว่า ยางธรรมชาติวัลคาไนซ์ที่สัดส่วน S70/GA30 มีสมบัติเชิงกลสูงที่สุด ในขณะที่สัดส่วนของกลูตารัลดีไฮด์เพิ่มขึ้น ส่งผลให้สมบัติเชิงความร้อนของยางวัลคาไนซ์เพิ่มสูงขึ้น ซึ่งชี้ให้เห็นว่าการวัลคาไนซ์ด้วยระบบผสมสามารถนำมาประยุกต์ใช้เป็นทางเลือกสำหรับการกำหนดคุณลักษณะของยางวัลคาไนซ์ได้ ดังนั้น บทสรุปของงานวิจัยนี้ เป็นงานวิจัยที่ให้ข้อมูลครอบคลุมเกี่ยวกับกลไกการคงรูปและคุณลักษณะเฉพาะของยางธรรมชาติวัลคาไนซ์ที่อุณหภูมิต่ำโดยใช้แอลดีไฮด์ที่มีสองหมู่ฟังก์ชันเป็นสารคงรูป มีการค้นพบปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการกำหนดคุณลักษณะของยางวัลคาไนซ์ ได้แก่ ปริมาณโปรตีนในน้ำยาง การดัดแปรโมเลกุลยางธรรมชาติด้วยการกราฟต์ ลักษณะโครงสร้างของสารคงรูป และสัดส่วนที่เหมาะสมของสารคงรูปในระบบผสม ซึ่งผลลัพธ์ทั้งหมดนี้ สามารถเพิ่มโอกาสสำหรับการนำยางธรรมชาติวัลคาไนซ์ที่อุณหภูมิต่ำด้วยแอลดีไฮด์ที่มีสองหมู่ฟังก์ชันเป็นสารคงรูปไปประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรมยางต่อไปได้ 2024-05-29T02:21:02Z 2024-05-29T02:21:02Z 2023 Thesis http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19411 en Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Thailand http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/th/ application/pdf Prince of Songkla University |