การปรับปรุงคุณสมบัติยางมะตอยด้วยน้ำยางข้นอิพอกไซด์

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการนำ น้ำยางข้นอิพอกไซด์มาผสมกับ ยางมะตอยเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของยางมะตอย โดยน้ำยางข้นอิพอกไซด์สังเคราะห์จากน้ำยางธรรมชาติชนิดขน้ ที่ผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชั่นทำการผสมยางมะตอยด้วยน้ำยางข้นอิพอกไซด์ที่ความเข้มข้นร้อยละ 3, 6, 9 และ 12 โดยน้ำหนักรวม แล้วนำยางมะตอยที่มีส่วนผสมของน้ำยางข้น อิพอกไซด์ที่ความเข้มข้น ต่าง ๆ มาทำการทดสอบคุณสมบัติการไหล (ได้แก่การเจาะทะลุจุดอ่อนตัว ความยืดหยุ่นกลับความหนืด) การทดสอบ Dynamic shear stiffness ความเสถียรภาพในระหว่างการจัดเก็บ สัณฐานวิทยาด้วยกล้อง จุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์ (Fluorescence microscope) และ หมู่ฟังก์ชั่น ด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรดสเปค โตรสโคปี (FTIR) ผลการวิเคราะห์ด้วย FTIR พบพีคที่แสดงหมู่ฟังก์ชั่น ของวงแหวนอิพอกไซด์ในน้ำยางข้นอิพอกไซด์ เป็นการยืนยันว่า มีปฏิกิริยาอิพอกซิเดชั่น เกิดขึ้นจริงในน้ำยางข้นธรรมชาติผลการทดสอบคุณสมบัติการไหลของยางมะตอย แสดงให้เห็นว่าการเติมน้ำยางข้นอิพอกไซด์ลงในยางมะตอย ส่งผลให้ค่าการเจาะทะลุลดลง ค่าอุณหภูมิจุดอ่อนตวั ความยืดหยุ่น กลับ ความหนืด และ Dynamic shear stiffness มีค่าเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของน้ำยางข้นอิพอกไซด์ที่เติม บ่งชี้ว่าการเติมน้ำยางข้นอิพอกไซด์ช่วยปรับปรุงให้ความต้านทานการเกิดร่องล้อ ที่อุณหภูมิสูง และความต้านทานการเกิด รอยแตกที่อุณหภูมิต่ำ ดีขึ้น ผลจากภาพถ่ายกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์แสดงให้เห็นถึงการกระจายตวัอย่างสม่ำเสมอ ของน้ำยางข้นอิพอกไซด์ในยางมะตอย บ่งชี้ถึงความเข้ากัน ได้ดีของน้ำยางข้นอิพอกไซด์กับยางมะตอย ส่งผลให้ไม่เกิดการ แยกชั้นของยางมะตอยและน้ำยางข้นอิพอกไซด์ในระหว่างการจัดเก็บ เป็นการเพิ่มเสถียรภาพในการจัดเก็บ

This research work is a study of asphalt properties enhancement with epoxidized concentrated latex (ENR) addition. The epoxidized concentrated latex was synthesized from natural concentrated latex through the epoxidation reaction. Different concentrations of epoxidized concentrated latex (3, 6, 9 and 12% by weight) were mixed with asphalt and tested for rheological properties (penetration point, softening point, elastic recovery and viscosity) dynamic shear stiffness test and storage stability. The morphology and the functional group of the asphalt containing epoxidized concentrated latex samples were also investigated by fluorescence microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) technique, respectively. The existing of epoxide ring peak from FTIR result confirmed that the natural concentrated latex had changed to epoxidized concentrated latex through oxidation reaction. Results from rheological test showed a reduction in penetration point value and increase in softening point, elastic recovery, viscosity, and dynamic shear stiffness values as concentration of epoxidized concentrated latex increased. This result indicated that the addition of epoxidized concentrated latex enhanced rutting resistance performance at high temperature and cracking resistance performance at low temperature of modified asphalt. Fluorescence images exhibited well dispersion of epoxidized concentrated latex phase in asphalt phase indicating that epoxidized concentrated latex was compatible with asphalt. High compatibility enhanced the storage stability of asphalt/epoxidized concentrated latex system was improved.