Please use this identifier to cite or link to this item: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19600
Title: การเตรียมและสมบัติของพอลิยูรีเทนอิลาสโตเมอร์ซ่อมแชมตัวเองผ่านการผันกลับได้ ของพันธะไดซัลไฟด์
Other Titles: Preparation and Properties of Reversible Disulfide Bond-Based Self-Healing Polyurethane Elastomer
Authors: วรรณรัตน์ เชื่องชยะพันธุ์
สุธาทิพย์ ศรีชุมพวง
Faculty of Science and Industrial Technology
คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม
Keywords: โพลิยูริเธน
Issue Date: 2019
Publisher: มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์
Abstract: Preparation and properties of polyurethane elastomers containing disulfide bonds in the main chain were investigated. 4,4'-methylene bis(cyclohexyl isocyanate) (HMDI) was used as initial isocyanate substance. The parameters including, (1) the influence of polytetrahydrofuran (polyTHF):1,4-butanediol(BDO) (THF:BDO) molar ratio, (2) the influence of 1,4-butanediol and hydroxyethyl disulfide (HEDS) (BDO:HEDS) molar ratio, (3) the influence of chain extender types (ie., BDO; HEDS and 3,3- dihydroxydiphenyl disulfide, DPS) and (4) the influence of polyol types (i.e., polytetrahydrofuran, polyTHF; polyethylene glycol, PEG; and hydroxyl terminated natural rubber, HTNR), on polyurethane properties were studied. The chemical structure of polyurethane was confirmed by Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR) and Raman spectra analysis (FT-Raman). In addition, the mechanical, dynamic mechanical, thermal properties and self-healing efficiency of polyurethanes were evaluated. The results showed that molar ratio of polyTHF:BDO at 1:1 provided the highest tensile strength. Self-healing polyurethanes were successfully prepared by using HEDS and DPS as chain extender via the chain exchange reaction of disulfide bonds and shape memory effect. 90.64% self-healing efficiency of the polyurethane was obtained by using HMDI:polyTHF:BDO:DPS molar ratio of 2.05:1:0.5: 0.5 after healing at 65°C for 4 h.
Abstract(Thai): งานวิจัยนี้เป็นการเตรียมและศึกษาสมบัติของพอลิยูรีเทนที่มีพันธะไดซัลไฟด์อยู่ในสายโซ่โมเลกุลหลัก โดยใช้ 4,4-เมทิลีนบิสไซโครเฮกซิลไอโซไซยาเนต (4,4-Methylene bis (cyclohexyl isocyanate), HMDI) เป็นสารตั้งต้นไอโซไซยาเนต ปัจจัยที่ศึกษาคือ (1) อิทธิพลของสัดส่วน พอลิออล พอลิเตตระไฮโดรฟูแรนไดออล (Polytetrahydrofuran, polyTHF) ต่อตัวขยายสายโซ่ 14- บิวเทนไดออล (1,4-Butanediol, BDO) (2) อิทธิพลของสัดส่วนของตัวขยายสายโซ่ระหว่าง BDO และไฮดรอกซีเอทิลไดซัลไฟด์ (Hydroxyethyl disulfide, HEDS) (3) อิทธิพลของชนิดตัวขยายสาย โซ่ 3 ชนิด คือ BDO, HEDS และ 3,3-ไดไฮดรอกซีได้ฟินิลไดซัลไฟด์ (3,3-Dihydroxydiphenyl disulfide, DPS) (4) อิทธิพลของชนิดพอลิออล 3 ชนิด คือ พอลิเตตระไฮโดรฟเรน (Polytetrahydrofuran: polyTHF) พอลิเอธิลีนไกลคอล (Polyethylene glycol: PEG) และยาง ธรรมชาติไฮดรอกซิล (Hydroxyl terminated natural rubber. HTNR) ยืนยันโครงสร้างของพอลิยู รีเทนที่เตรียมได้ด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรดสเปกโตรมิเตอร์ (Fourier Transforminfrared Spectrometer, FT-IR) และศึกษาโครงสร้างของพอลิยูรีเทนด้วยเทคนิคการ วิเคราะห์รามานสเปคตรา (Raman spectra analysis, FT-Raman) ทดสอบสมบัติความต้านทานต่อ แรงดึง สมบัติเชิงกลพลวัตด้วยเทคนิคการวิเคราะห์สมบัติเชิงกลพลวัต (Dynamic mechanical analyzer, DMA) สมบัติทางความร้อนด้วยเทคนิควิเคราะห์การสลายตัวทางความร้อน (Thermal gravimetric analysis, TGA) และทดสอบประสิทธิภาพการซ่อมแซมตัวเอง ผลการทดลองพบว่า ปริมาณของพอลิออล (PolyTHF) ต่อตัวขยายสายโซ่ (BDO) เท่ากับ 1:1 โดยโมล จะให้สมบัติความ ต้านทานต่อแรงดึงดีที่สุด และพบว่าการใช้ตัวขยายสายโซ่ HEDS และ DPS เกิดการซ่อมแซมตัวเอง เกิดขึ้น โดยผลของประสิทธิภาพการซ่อมแซมตัวเองเกิดผ่านพันธะไดซัลไฟด์และผลจากการจํารูปร่าง โดยพอลิยูรีเทนที่สังเคราะห์ที่ใช้สารตั้งต้น HMD:polyTHE:BDO:HEDS ในสัดส่วน 2.05:10.5:0.5 โดยโมล มีประสิทธิภาพการซ่อมแซมตัวเองเท่ากับ 90.64% ที่อุณหภูมิการซ่อมแซมตัวเอง 65 °C เป็นระยะเวลา 4 h
Description: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต (เทคโนโลยียาง), 2562
URI: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19600
Appears in Collections:932 Thesis

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
437838.pdf5.97 MBAdobe PDFView/Open


Items in PSU Knowledge Bank are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.