Characterization and Properties of Chitosan-Filled Rubber Compuonds - Mohamed Shaari, Shazlin (2016)
Penggunaan bahan-bahan dari sumber boleh diperbaharui di dalam sebatian getah asli adalah sangat bermanfaat oleh kerana dapat meminimakan kos serta meminimakan pencemaran persekitaran disebabkan mempunyai sifat terbiodegradasi. Dengan tujuan itu, kajian ini dilaksanakan untuk melihat kebolehlaksanaan penggunaan kitosan sebagai pengisi dalam sebatian getah asli (NR). Dalam kajian ini, pengaruh pembebanan kitosan, kepelbagaian jenis getah, kepelbagaian jenis sistem pemvulkanan dan penggunaan agen pengganding silana terhadap sifat-sifat permatangan, sifat mekanikal dan fizikal dan kebolehdegradasi sebatian NR dikaji. Penyediaan sebatian getah asli terisi kitosan dengan pembebanan 0 – 40 bsg kitosan dilakukan dengan menggunakan mesin penggiling bergulung dua. Kajian ini menunjukkan bahawa penambahan kitosan telah mempertingkatkan sifat-sifat pematangan sebatian getah asli seperti mengurangkan masa pematangan lebih daripada 60% dengan hanya pembebanan 10 bsg kitosan. Sebaliknya, peningkatan pembebanan kitosan terbukti akan mengurangkan kekuatan, fleksibiliti dan hayat lesu sebatian getah. Begitu juga, penambahan kitosan dalam pelbagai jenis getah; NR, getah asli terepoksida (ENR) dan getah stirena-butadiena (SBR) dan penggunaan sistem pemvulkanan yang berbeza; pemvulkanan lazim (NR/CV), pemvulkanan separa-cekap (NR/semiEV) dan pemvulkanan berasaskan peroksida (NR/DCP) menunjukkan pola pengurangan sifat mekanikal yang sama pada tahap pembebanan kitosan yang lebih tinggi. Telah diperhatikan bahawa NR terisi kitosan mempamerkan sifat mekanikal dan fizikal tertinggi diikuti dengan ENR dan SBR terisi kitosan. Begitu juga, NR/CV terisi kitosan menunjukkan sifat-sifat yang lebih baik berbanding dengan NR/semiEV dan NR/DCP terisi kitosan. Penambahan 3-Aminopropiltrietoksilana (APTES) menunjukkan kesan positif ke atas sebahagian besar daripada sifat-sifat NR terisi kitosan. Ejen gandingan silana telah meningkatkan penyebaran dan lekatan kitosan kepada matriks NR dan membawa kepada sifat-sifat yang lebih baik. Pendedahan sampel kepada cuaca semula jadi dan penanaman di dalam tanah menyebabkan sampel mengalami pengurangan progresif dalam kekuatan tensil, pemanjangan pada takat putus dan modulus tensil dengan tempoh pendedahan yang berpanjangan. Perubahan kimia didapati berlaku dalam sampel ujian selepas terdedah kepada kedua-dua keadaan. Indeks karbonil yang diperolehi daripada spektrum FTIR mengesahkan bahawa kemerosotan dan degradasi berlaku semasa pendedahan terhadap cuaca semula jadi dan penanaman di dalam tanah. Kajian mikrograf SEM mengesahkan kemerosotan permukaan dan degradasi yang teruk berlaku pada sebatian NR terisi kitosan dan meningkat dengan pembebanan kitosan, tempoh pendedahan seterusnya mengakibatkan kadar kehilangan berat yang tinggi. Secara kesimpulannya, kitosan boleh digunakan dalam sebatian getah sebagai pengisi bukan pengukuh untuk tujuan tertentu seperti pengubahsuaian sifat-sifat pematangan, mengurangkan penggunaan pengisi komersial yang mahal dan untuk mencetus sifat terbiodegradasi kepada sebatian getah.