การเตรียมและสมบัติของแบบพิมพ์สำหรับขึ้นรูปผลิตภัณฑ์สบู่ธรรมชาติจากน้ำยางธรรมชาติพรีวัลคาไนซ์โดยใช้นาโนซิลิกาเป็นสารตัวเติม

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเตรียมและศึกษาสมบัติน้ำยางพรีสัลคาไนซ์ที่ใช้ พรีซิพิเตตซิลิกาและฟูมซิลากาเป็นสารตัวเติมโดยมีการแปรปริมาณพรีซิพิเตตซิลิกาและฟูมซิลิกา 0.1-0.5 phr ทำการเตรียมน้ำยางพรีวัลคาไนซ์โดยใช้นำยางข้นผสมกับสารเคมีในรูปดิสเพอร์ชั่น ซึ่งใช้ซิลิกาและนาโนซิลิกา ความเข้มข้น 2.5% โดยน้ำหนักปั่นด้วยแรงกลที่ความเร็ว 65 รอบ/นาที เป็นเวลา 1 ชั่วโมง จากนั้นทำการบ่มน้ำยางเพื่อให้เกิดการวัลคาไนซ์บางส่วนที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 4 วัน จึงนำน้ำยางพรีวัลคาไนซ์ไปทำการหล่อขึ้นรูปบนแผ่นกระจก อบที่อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 20 ชั่วโมง และทำการศึกษาสมบัติของน้ำยางพรีวัลคาไนซ์และสมบัติของยางธรรมชาติวัลคาไนซ์และสมบัติของยางธรรมชาติวัลคาไนซ์ ได้แก่ สมบัติเชิงกล สมบัติทางเคมี สมบัติทางกายภาพและสมบัติทางความร้อน จากการทดสอบสมบัติของน้ำยางพรีวัลคาไนซ์ พบว่า สูตรที่เติมพรีซิพิเตตซิลิกาใช้เวลา 3 วัน จะได้คลอโรฟอร์มนัมเบอร์ เบอร์ 3 ส่วนสูตรที่เติมฟูมซิลิกาใช้เวลา 4 วัน จึงจะได้เบอร์ 3 จากการทดสอบสมบัติเชิงกลของยางวัลคาไนซ์ พบว่า สูตรที่เติมพรีซิพิเตตซิลิกา จะใช้ค่าความทนทานต่อแรงดึง ความทนทานต่อการฉีกขาด ระยะยืด ณ จุดขาด และความแข็งมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นและมีค่ามากที่สุดที่ 0.5 phr ในขณะที่ระยะยืด ณ จุดขาด 300% โมดูลัส ความสามารถในการคืนตัวหลังขาดมีแนวโน้มลดลงอย่างเห็นได้ชัดเจนเมื่อเติมฟูมซิลิกาที่ 0.5 phr การเติมฟูมซิลิกาทำให้สมบัติเชิงกลลดลงทั้งนี้เนื่องจากมีพื้นผิวมาก ก่อให้เกิดการจับตัวเป็นกลุ่มก้อน ทำให้การกระจายตัวในยางได้ไม่ดี ผลการศึกษาสมบัติทางเคมี พบว่า การเติมพรีซิพิเตตซิลิกาปริมาณ 0.5 phr จะทำให้ทนต่อการบวมพองได้ดี เนื่องจากว่าการเติมสารตัวเติมในปริมาณที่สูงจะทำให้ความเป็นยางลดลงส่งผลทำให้ตัวทำละลายแทรกตัวเข้าไปอยู่ระหว่างสายโซ่โมเลกุลยางได้น้อย ผลจากการศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่า พรีซิพิเตตซิลิกา จะเกิดการกระจายเข้าไปในเมทริกซ์ของยางได้ดี จากการวิเคราะห์ด้วยฟูเรียทรานสฟอร์มอินฟาเรดสเปกโตรสโคปี (FT-IR) พบว่าอันตรกิริยาของซิลิกากับยาง ซึ่งพบหมู่ฟังก์ชั่นของยางธรรมชาติที่เลขคลื่น 1450 cm-1, 1375 cm-1 และ 1650 cm-1และจากการเติมซิลิกาพบว่ามีหมู่ SiO2 ที่เลขคลื่น 500-860 cm-1 จากข้อมูลของการสลายตัวด้วยความร้อนของพอลิเมอร์ผสมซึ่งในช่วงแรกน้ำหนักจะลดลงเล็กน้อยซึ่งการสลายตัวในช่วงแรกนั้นเป็นการสลายตัวของยางธรรมชาติอยู่ในช่วงอุณหภูมิประมาณ 370 องศาเซลเซียสและในช่วงที่ 2 เป็นการสลายตัวของสารเติมแคลเซียมคาร์บอเนตและสารตัวเติมซิลิกาและนาโนซิลิกา อยู่ในช่วงอุณหภูมิ 408 องศาเซลเซียส