Properties and environmental impact evaluation of the styrene-methyl methacrylate copolymer cast sheet process modified by deproteinized natural rubber

สมบัติและการประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการผลิตแผ่นสไตรีน-เมทิลเมทาคริเลตโคพอลิเมอร์ไสด้วยยางธรรมชาติโปรตีนต่ำ

Name: Phanuwat Prasertpong

LCSH: Environmental impact analysis

LCSH: Polymers

LCSH: Rubber chemistry

Abstract: This research presents the properties and environmental impact evaluation of the transparent styrene-methyl methacrylate (S-MMA) copolymer cast sheet process modified by deproteinized natural rubber (DPNR) via bulk polymerization. Influencing factors, such as monomer ratio and concentration of DPNR, on the preparation of the transparent S-MMA copolymer cast sheets were studied. The mechanical properties of the transparent S-MMA copolymer cast sheet were also examined, such as impact strength, Shore D hardness, and tensile properties; as well as physical properties, such as opacity, heat resistance, and ultraviolet resistance. The appropriate concentrations of S and DPNR for the preparation of the transparent S-MMA copolymer cast sheets were 20% w/w and 2% w/w, respectively. The mechanical and physical properties were as follows: Shore D hardness 84.15 ± 0.24/10, Izod impact strength 60.65 ± 0.37 kJ/m2, tensile stress at yield 39.96 ± 1.59 MPa, and elongation at break 4.45 ± 0.35%, the yellowness shifts of the ultraviolet resistance (ΔΕ) 6.47 ± 0.26, ΔΕ of the heat resistance 4.12 ± 0.28 and opacity value 13.26 ± 0.61%. The results showed that Shore D hardness and tensile stress at yield decreased with increasing DPNR and S concentrations. On the other hand, impact strength and elongation at break of the transparent S-MMA copolymer cast sheets increased with increasing amounts of DPNR and S. The concentrations of DPNR and S did not affect the transparency of the S-MMA copolymer cast sheets. Finally, the environmental impact of the impact modified S-MMA cast sheet using DPNR was evaluated by using the life cycle inventory (LCI) data for material grouping according to environmental and material properties. The use of DPNR as an impact modifier compared to the use of synthetic rubber shows the decrease of natural consumption, pollution and investment cost, which demonstrates the eco-efficiency of the transparent S-MMA copolymer cast sheet production by using DPNR as an impact modifier

Abstract: การวิจัยนี้เป็นการศึกษาสมบัติและการประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการผลิตแผ่นสไตรีน – เมทิลเมทาคริเลตโคพอลิเมอร์ใสด้วยยางธรรมชาติโปรตีนต่ำ โดยใช้กระบวนการพอลิเมอไรเซชันแบบบัลค์ ศึกษา ปัจจัยที่มีผลต่อการเตรียมแผ่นสไตรีน-เมทิลเมทาคริเลตโคพอลิเมอร์ใส ได้แก่ อัตราส่วนความเข้มข้นของมอนอเมอร์ และยางธรรมชาติโปรตีนต่ำ ทดสอบสมบัติทางเชิงกล เช่น การทนแรงกระแทก, ความแข็งและการทนต่อแรงดึง และ ทดสอบสมบัติทางกายภาพ เช่น ความทึบแสง, การต้านทานรังสีอัลตราไวโอเลตและการต้านทานความร้อนของ แผ่นสไตรีน-เมทิลเมทาคริเลตโคพอลิเมอร์ใสที่เตรียมได้ อัตราส่วนที่เหมาะสมของปริมาณสไตรีนมอนอเมอร์และยางธรรมชาติโปรตีนต่ำในกระบวนการผลิต แผ่นสไตรีน – เมทิลเมทาคริเลตโคพอลิเมอร์ คือ 20% และ 2% ตามลำดับ ซึ่งได้ค่าสมบัติทางเชิงกล และสมบัติทาง กายภาพดังนี้ ค่าความแข็ง 84.15 ± 0.24/10 ค่าการทนต่อแรงกระแทก 60.65 ± 0.37 kJ/m2 ค่าความเค้นแรงดึง ณ จุด คราก 39.96 ± 1.59 MPa และค่าการยืดตัวที่จุดขาด 4.45 ± 0.35% การต้านทานรังสีอัลตราไวโลเลตมีค่าของการ เปลี่ยนแปลงเฉดสีที่ 6.47 ± 0.26 การต้านทานต่อความร้อนมีค่าการเปลี่ยนแปลงเฉดสีที่ 4.12 ± 0.28 และความทึบแสง มีค่า 13.26 ± 0.61% จากการวิจัยพบว่าเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของปริมาณสไตรีนมอนอเมอร์และยางธรรมชาติโปรตีนต่ำ มีผลทำให้ค่าการทนแรงกระแทกและค่าการยืดตัวที่จุดขาดเพิ่มขึ้น แต่ทำให้ค่าความแข็ง ค่าความเค้นแรงดึง ณ จุดคราก การทนความร้อน การต้านทานต่อรังสีอัลตราไวโอเลต และไม่มีผลต่อความทึบแสง นอกจากนี้ยังได้ทำการประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของแผ่นสไตรีน – เมทิลเมทาคริเลตโคพอลิเม อร์ปรับปรุงสมบัติการทนแรงกระแทกด้วยยางธรรมชาติโปรตีนต่ำ โดยนำข้อมูลบัญชีรายการวัฏจักรชีวิตผลิตภัณฑ์ (LCI) ของกลุ่มวัสดุ ซึ่งขึ้นอยู่กับสภาวะแวดล้อมและคุณสมบัติของวัสดุ เมื่อเปรียบเทียบระหว่างแผ่นสไตรีน - เมทิลเม ทาคริเลตโคพอลิเมอร์ที่ปรับปรุงสมบัติการทนแรงกระแทกด้วยยางธรรมชาติโปรตีนต่ำกับยางสังเคราะห์ พบว่าการใช้ ทรัพยากรธรรมชาติ มลพิษ และการลงทุนของการผลิตแผ่นโคพอลิเมอร์ที่ปรับปรุงสมบัติการทนแรงกระแทกด้วยยาง ธรรมชาติลดลง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพเชิงนิเวศเศรษฐกิจของการผลิตแผ่นสไตรีน-เมทิลเมทาคริเลตโคพอลิ เมอร์ใสปรับปรุงสมบัติการทนแรงกระแทกด้วยยางธรรมชาติโปรตีนต่ำต่อสิ่งแวดล้อมของผลิตภัณฑ์

Mahidol University. Mahidol University Library and Knowledge Center

Address: NAKHONPATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Kitikorn charmondusit

Role: Thesis Advisors

Created: 2009

Modified: 2553-08-24

Issued: 2010-07-29

CallNumber: TH P535p 2009

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Technology of Environmental Management

Grantor: Mahidol University

©copyrights

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5036382.pdf	5.7 MB	26	2019-04-29 19:42:06

ใช้เวลา

0.242353 วินาที