งานทดลองนี้ผสม PLLA และ PDLA ที่มีช่วงน้ำหนักโมเลกุลต่างกันในอัตรา 50:50 พร้อมน้ำมันถั่วเหลืองอีพอกซิไดซ์ 10% เพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างการเกิดผลึก stereocomplex ความทนความร้อน และสมบัติเชิงกล พร้อมตรวจสอบแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์กับผลดึงจริง
ข้อค้นพบสำคัญ
- เมื่อลดน้ำหนักโมเลกุลทั้งสองส่วน ค่า stereocomplex selectivity เพิ่มจาก 0.46 เป็น 0.96 และ crystallinity สูงสุด 47% อุณหภูมิเริ่มสลายตัวเพิ่มได้ถึง 25.6°C แต่สูตร crystallinity ราว 47% เปราะเกินทดสอบแรงดึง สูตร L130D120 ที่ crystallinity 13.68% ยืดขาดได้ 36.4% ขณะที่แบบจำลอง FEA ให้ผลภายในความคลาดเคลื่อน 5% จากการทดลองที่ใช้สอบเทียบ
ทำไมจึงมีความสำคัญระดับโลก
ผลเชิงปริมาณช่วยออกแบบ PLA ชีวฐานให้สมดุลระหว่างทนความร้อน แข็ง และเหนียวสำหรับบรรจุภัณฑ์หรือชิ้นส่วนวิศวกรรม และแบบจำลองอาจลดจำนวนสูตรทดลอง แต่ยังต้องเชื่อมกับการผลิตจริง การเสื่อมสภาพ และการรีไซเคิล
บทบาทของนักวิจัยไทย
นักวิจัยมหาวิทยาลัยมหาสารคามร่วมออกแบบและวิเคราะห์วัสดุในความร่วมมือระหว่างประเทศ โดยเชื่อมหน่วยวิจัยการผลิตและวัสดุของไทยกับการทดลองพอลิเมอร์และการจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์
ข้อจำกัดที่ควรรู้
ศึกษาสัดส่วนผสมและพลาสติไซเซอร์คงที่ จึงยังแยกผลของ ESO หรืออัตราส่วนอื่นไม่ได้ ตัวอย่างผลึกสูงบางสูตรทดสอบแรงดึงไม่ได้ และการตรงกันของ FEA ภายในชุดเดียวไม่รับประกันการทำนายสูตรหรือเรขาคณิตอื่น ยังไม่มีข้อมูล aging, hydrolysis, processing window, biodegradation หรือต้นทุน
ตรวจสอบแหล่งต้นทาง
Polymer Engineering and SciencePolymer Engineering and Science↗DOI: 10.1002/pen.70714