ผลของอัตราส่วนความหนืดมูนนี่ต่อสมบัติของยางผสมระหว่างยางธรรมชาติ (NR) และยางไนไตร์ล (NBR)

Effect of Mooney Viscosity Ratio on Properties of NR/NBR Blends

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาผลของอัตราส่วนความหนืดของยางธรรมชาติ (NR) และยางไนไตร์ล (NBR) ต่อสมบัติของยางผสม NR/NBR ที่สัดส่วนการผสม 60/40 โดยน้ำหนัก โดยก่อนที่จะนำยางทั้งสองชนิดดังกล่าวมาผสมกัน ได้ทำการปรับเปลี่ยนอัตราส่วนความหนืดมูนนี่ของยาง NR/NBR ให้เท่ากับ 2, 2.5, 3 และ 3.5 ซึ่งการปรับลดความหนืดของยาง NR และยาง NBR สามารถทำได้โดยวิธีการบดย่อยและการเติมยาง NBR เหลว (LNBR) ตามลำดับ หลังจากการผสม ได้นำยางคอมพาวด์ส่วนหนึ่งไปทดสอบสมบัติในกระบวนการผลิต และนำยางคอมพาวด์ส่วนที่เหลือไปขึ้นรูปและคงรูปเพื่อทดสอบสมบัติเชิงกลต่าง ๆ จากการศึกษาพบว่า แม้ว่าการเพิ่มอัตราส่วนความหนืดจะมีส่วนช่วยในการปรับปรุงสมบัติในกระบวนการผลิต แต่เนื่องจากการเพิ่มอัตราส่วนความหนืดดังกล่าวส่งผลในเชิงลบต่อทั้งอัตราเร็วและระดับในการคงรูปของยาง ด้วยเหตุนี้ สมบัติเชิงกลต่าง ของยางผสม เช่น มอดูลัส ความแข็ง ความทนทานต่อแรงดึง รวมถึงการยุบตัวถาวรหลังได้รับแรงอัดที่อุณหภูมิสูงจึงมีแนวโน้มด้อยลงตามการเพิ่มอัตราส่วนความหนืด อย่างไรก็ดี จากการศึกษาสัณฐานวิทยาพบว่าการเพิ่มอัตราส่วนความหนืดส่งผลให้วัฏภาคของยาง NBR ที่กระจายตัวมีขนาดเล็ก ดังนั้น การเพิ่มอัตราส่วนความหนืดจึงส่งผลในเชิงบวกต่อสมบัติความทนทานต่อความร้อนและน้ำมันของยาง กล่าวคือ ยางผสมที่มีอัตราส่วนความหนืดสูงจะมีความทนทานต่อความร้อนและน้ำมันสูงกว่ายางผสมที่มีอัตราส่วนความหนืดต่ำ  The effect of viscosity ratio on properties of 60/40 NR/NBR blend was investigated in this study. The viscosity ratio of NR/NBR was varied from 2, 2.5, 3 and 3.5. Viscosity adjustment of NR and NBR prior to blending was achieved by the mastication process and the addition of liquid NBR (LNBR), respectively. After mixing, a portion of the rubber compound was used for the process ability determination. The rest of the compound was then shaped and vulcanized for further tests. Even though increasing viscosity ratio gives rise to the process ability improvement, it shows negative effects on both cure rate and state of cure. Deterioration of most mechanical properties such as modulus, hardness, tensile strength as well as compression set at elevated temperature is therefore inevitable when viscosity ratio is increased. Nevertheless, the results from the morphology study reveal that increasing viscosity ratio leads to the size reduction of NBR dispersed phase. Increasing viscosity ratio therefore gives positive effect on resistance to thermal ageing and oil of the blends, i.e., the blends with high viscosity ratio would possess greater resistance to thermal ageing and oil than those with low viscosity ratio.