สารย้อมไม้หน่วงไฟจากกราฟต์โคพอลิเมอร์ของยางธรรมชาติและพอลิเมทาคริลิคแอซิด

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

สถาปัตย์ เพชรศิราสัณห์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

เบญจ ทองนวลจันทร์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2562

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

จุดประสงค์หลักของการจัดทำโครงงานนี้เพื่อพัฒนาสารย้อมไม่หน่วงไฟที่ทำมาจากยางธรรมชาติ

ซึ่งยางธรมชาติที่ผ่านการปรับปรุงคุณสมบัติแล้วจะถูกเรียกว่า กราฟต์โคพอลิเมอร์ของยางธรรมชาติและพอลิเมทาคริลิคแอซิด (NR-g-PMAA) ซึ่ง NR-g-PMAA จะถูกสังเคราะห์ครั้งแรกด้วยกระบวนการ solution polymerization โยที่สารย้อมหน่วงไฟที่ทำการศึกษาจะมีส่วนประกอบของ NR-g-PMAA กับสารเชื่อมขวาง และสารจำพวก intumescent เพื่อสร้างสารย้อมที่สามารถทำการพ่นหรือทาลงบนพื้นผิวของไม้ได้

การเชื่อมขวางระหว่างโมเลกุลของ NR-g-PMAA จะใช้สาร sebacoyl chloride เป็นตัวทำปฏิกิริยาภายใต้สภาวะปกติ ซึ่งปฏิกิริยาของ NR-g-PMAA กับ sebacoyl chloride จะถูกตรวจสอบและศึกษาโดยการใช้

X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) และในส่วนของสาร intumescent จะใช้ Expandable graphite (EG) เนื่องจากสารตัวนี้เมื่อได้รับความร้อนจะสามารถขยายตัว และสร้างชั้น intumescent บนผิวไม้ได้ และการทดสอบสารย้อมหน่วงไฟที่ประกอบด้วย NR-g-PMAA และที่ปราศจาก NR-g-PMAA จะทำโดยวิธีการ limiting oxygen index (LOI) และ UL-94V flammability tests และผลการทดสอบจะแสดงให้เห็นว่าชิ้นตัวอย่างไม้ที่ผ่านการเคลือบสารจะมีผลการทดสอบค่า LOI ที่สูงกว่าชิ้นตัวอย่างไม้ที่ไม่ผ่านการเคลือบสารอย่างเห็นได้ชัด ตัวอย่างที่ไม่ได้เคลือบจะมีค่า LOI อยู่ที่ 20% และในส่วนของไม้ที่ผ่านการเคลือบจะมีค่า LOI อยู่ในช่วง 33.33 ถึง 36.66% ในส่วนของการทดสอบ UL-94 ไม้ผ่านการเคลือบจะอยู่ในระดับ V-0 แสดงให้เห็นว่าชิ้นตัวอย่างไม่มีการลามไฟต่อหลังจากที่นำแหล่งกำเนิดไฟออก ด้วยเหตุนี้จึงสามารถแสดงให้เห็นว่ายางธรมชาติที่ผ่านการปรับปรุงคุณสมบัติเพิ่มเติมนี้สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพในการใช้เป็นสารย้อมหน่วงไฟเมื่อใช้ร่วมกับ EG