สารานุกรมเปิดโลกปิโตรเคมี

precipitation polymerization การเกิดพอลิเมอร์แบบตกตะกอน 2 การสังเคราะห์พอลิเมอร์โดยอาศัยความสามารถในการละลายท่ีแตกต่างกันระหว่าง มอนอเมอร์ (ดู monomer) กบั พอลเิ มอร์ มอนอเมอรจ์ ะละลายในตวั ท�ำ ละลายที่ใช้ ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน เป็นตัวกลางในการสังเคราะห์ ส่วนพอลิเมอร์ที่ได้ซึ่งไม่ละลายในมอนอเมอร์ จะตก ตะกอนออกมาระหว่างการเกิดพอลิเมอร์ลักษณะของพอลิเมอร์ท่ีได้มีลักษณะเป็นผง (powder) หรอื เมด็ เลก็ ๆ (granular) ตวั อยา่ งของพอลเิ มอร์ ไดแ้ ก่ พอลไิ วนลิ คลอไรด์ (ดู polyvinyl chloride (PVC)) พอลอิ ะครโิ ลไนไทรล์ (ดู polyacrylonitrile fiber) pressure swing adsorption (PSA) การดดู ซับชนิดสลบั ความดนั (พีเอสเอ) เทคโนโลยกี ารแยกกา๊ ซออกจากกา๊ ซผสม โดยอาศยั หลกั การดดู ซบั เมอ่ื ใหค้ วามดนั และ การปลดปลอ่ ยเมื่อความดันลดลง ปัจจัยหลกั คอื ลักษณะโมเลกลุ ของกา๊ ซแต่ละชนดิ ที่แตกต่างกันและความสามารถในการดูดซับของสารดูดซับ ในขณะท่ีระบบมีความ ดันสงู ก๊าซจะเข้ายึดเกาะบนพืน้ ผิวและเกดิ การดูดซบั บนพื้นผิวของสารดดู ซับ เมอ่ื ระบบมคี วามดนั ลดลง แรงยึดเกาะของกา๊ ซบนพืน้ ผิวลดลงจึงถกู ปลดปล่อยออกจาก สารดดู ซบั ตวั อยา่ งของกระบวนการน้ี ไดแ้ ก่ กระบวนการแยกกา๊ ซออกซเิ จนออกจาก อากาศเพ่ือนำ�ไปใช้เป็นออกซิเจนสำ�หรับผู้ป่วย ผ่านอากาศซึ่งเป็นก๊าซผสมระหว่าง ไนโตรเจน(รอ้ ยละ 78) ออกซิเจน (รอ้ ยละ 21) และก๊าซอืน่ ๆ (ร้อยละ 1) ที่ถกู อดั เพม่ิ ความดันถึงประมาณ 1.5 บาร์ และลดอุณหภมู ิเข้าหอดดู ซบั ท่ี 1 (adsorbent vessel) ทภ่ี ายในบรรจดุ ว้ ยซโี อไลต์ (ดู zeolite) ไนโตรเจนถกู ดดู ซบั บนพนื้ ผวิ ซโี อไลต์ ไดด้ กี วา่ ออกซเิ จน ท�ำ ใหอ้ ากาศทไ่ี หลผา่ นออกจากหอดดู ซบั มกี า๊ ซออกซเิ จนเขม้ ขน้ ขน้ึ และถกู สง่ ไปยงั ถงั เกบ็ ออกซเิ จน (oxygen surge tank) เมอื่ หอดดู ซบั ดดู ซบั ไนโตรเจน จนอิ่มตัว จะต้องทำ�ให้คืนสภาพ (regenerate) พร้อมกับสลับหอดูดซับท่ี 2 มา ดดู ซบั อากาศแทน การท�ำ ใหค้ นื สภาพท�ำ โดยลดความดนั ของหอดดู ซบั ใหเ้ ทา่ กบั ความ ดันบรรยากาศเพ่ือปลดปล่อยไนโตรเจนออกจากซีโอไลต์ เพื่อให้หอดูดซับพร้อมรับ อากาศเขา้ มาแยกออกซเิ จนในรอบตอ่ ไป Air Air compressor Wgaasste Advseosrsbeelnt porsxetLuaysorngsgwkueenre psortxHetoaysirnggsakhuegnree Advseosrsbeelnt Silencer Oxygen compressor After cooler Oxygen cooler seWpaatreartor Oxygen ตวั อยา่ งกระบวนการใช้การดดู ซบั ชนดิ สลับความดนั แยกออกซิเจนออกจากอากาศ สารานกุ รม เปิดโลกปิโตรเคมี 253

ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ านpropane โพรเพน สารประกอบไฮโดรคารบ์ อนอมิ่ ตวั ประเภทแอลเคน (ดู alkane) โครงสรา้ งประกอบดว้ ย คารบ์ อน 3 อะตอม สตู รโมเลกุล C3H8 โพรเพน 2 ลักษณะทางกายภาพ ณ อณุ หภูมิห้องและความดันบรรยากาศ กา๊ ซไม่มีสี ไมม่ ีกล่นิ เป็นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่พบได้ท้ังในก๊าซธรรมชาติและน้ำ�มันดิบ สามารถแยกออก จากวัตถุดิบทงั้ 2 ชนิดไดโ้ ดยการกลั่น (distillation) ใช้เป็นเชือ้ เพลิง วัตถุดบิ ตงั้ ต้น ของอตุ สาหกรรมปโิ ตรเคมสี ำ�หรับผลติ สารโอเลฟิน (ดู olefin) หรือผสมกบั กา๊ ซบวิ เทน (ดู butane) ในสดั สว่ นตา่ งๆ เช่น 70:30 เพอื่ ผลิตก๊าซปิโตรเลยี มเหลว (liquefied petroleum gas) ส�ำ หรบั ใชเ้ ปน็ เชือ้ เพลงิ ในครวั เรือน ยานยนต์ อุตสาหกรรม และ วตั ถุดิบอุตสาหกรรมปิโตรเคมีในการผลิตโอเลฟินและแอโรแมติกส์ (ดู aromatics) ก๊าซหงุ ต้มเพื่อใช้ในครัวเรือน ถงั บรรจุก๊าซหุงต้ม 254 สารานกุ รม เปิดโลกปิโตรเคมี

2 หวั จ่ายก๊าซปิโตรเลยี มเหลว ก๊าซโพรเพนแบบพกพา ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน propene, propylene โพรพีน, โพรพิลีน สารประกอบไฮโดรคาร์บอนไม่อ่ิมตัวประเภทแอลคีน (ดู alkene) โครงสร้างประกอบ ด้วยคารบ์ อน 3 อะตอม มีพันธะค่รู ะหว่างคารบ์ อน 1 พนั ธะอยู่ในสายโซ่ สตู รโมเลกุล C3H6 โพรพีน ลกั ษณะทางกายภาพ ณ อณุ หภมู หิ อ้ งและความดนั บรรยากาศ กา๊ ซไมม่ สี ี ไมม่ กี ลน่ิ เปน็ ผลติ ภณั ฑ์พลอยได้จากการกลน่ั นำ�้ มันดบิ และการแตกตวั (cracking) ของสารประกอบ ไฮโดรคาร์บอนต่างๆ เช่น แนฟทา (ดู naphtha) และก๊าซธรรมชาติ นอกจากนี้ ยงั สังเคราะห์ได้จากการดึงไฮโดรเจน (dehydrogenation) ออกจากสารตั้งต้นโพรเพน (propane) ท่ภี าวะอุณหภูมิ 550-680 องศาเซลเซยี ส และความดนั 5-20 บรรยากาศ CH3CH2CH3 CH2=CH-CH3 + H2 โพรเพน โพรพีน ไฮโดรเจน เป็นวัตถุดิบตั้งต้นของอุตสาหกรรมปิโตรเคมีที่สามารถนำ�ไปผลิตสารเคมีอื่นๆ เช่น พอลโิ พรพลิ นี (polypropylene) แอซโี ทน (ดู acetone) ฟนี อล (ดู phenol) อะครโิ ลไนไทรล์ (ดู acrylonitrile) โพรพลิ นี ออกไซด์ (ดู propylene oxide) เอพิคลอโรไฮดริน (epi- chlorohydrin) เป็นตน้ สารานกุ รม เปิดโลกปโิ ตรเคมี 255

propylene glycol (PG) โพรพิลีนไกลคอล (พจี ี)ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน สารประกอบอินทรีย์ประเภทไดออล (ดู diol) หรอื ไกลคอล (ดู glycol) ท่มี หี มู่ไฮดรอกซลิ (hydroxyl group, -OH) 2 หมู่ แทนที่อะตอมไฮโดรเจนตำ�แหนง่ ท่ี 1 และ 2 ของโครงสร้างโพรพิลีน (ดู pro- pylene) สตู รโมเลกุล C3H8O2 HO OH 2 โพรพลิ ีนไกลคอล ลกั ษณะทางกายภาพ ณ อุณหภมู หิ ้องและความดนั บรรยากาศ ของเหลวหนืดใส ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น มกี ลิน่ หอมหวานจางๆ สงั เคราะห์จากสารต้ังตน้ โพรพลิ ีนออกไซด์ (ดู propylene oxide) ทำ�ปฏกิ ิริยากับนำ�้ มากเกินพอทีอ่ ุณหภมู ิ 200-220 องศาเซลเซียส เพ่อื ปอ้ งกนั การเกิดสารโอลโิ กเมอร์ (oligomer) ได้แก่ ไดโพรพิลนี ไกลคอล (dipropylene glycol) ไทรโพรพิลนี ไกลคอล (tripropylene glycol) จนถงึ พอลิ โพรพิลนี ไกลคอล (ดู polypropylene glycol) โพรพิลนี ออกไซด์ น้ำ� โพรพิลนี ไกลคอล สว่ นใหญใ่ ชผ้ ลติ พอลเิ อสเทอรไ์ มอ่ มิ่ ตวั (unsaturated ester) นอกจากนใี้ ชเ้ ปน็ สว่ นผสมในเครอ่ื งส�ำ อาง เน่ืองจากไม่เป็นพิษและใช้เป็นสารกันเยือกแข็ง (antifreeze) สำ�หรับหม้อนำ้�รถยนต์ในประเทศท่ีมีภูมิ อากาศหนาวเยน็ โพรพลิ นี ไกลคอล โพรพิลนี ไกลคอลนำ�มาเป็นสว่ นผสมในเคร่อื งสำ�อางชนิดตา่ งๆ ในฤดูหนาวรถทจี่ อดทง้ิ ไว้จำ�เปน็ ต้องเติมสารกันเยอื กแขง็ ในหม้อนำ�้ 256 สารานกุ รม เปิดโลกปโิ ตรเคมี

การเตมิ น้�ำ ยาท่ีเปน็ สารกนั เยือกแข็งในหมอ้ น้�ำ รถยนต์ สารกนั เยอื กแข็ง 2 propylene oxide (PO) โพรพิลนี ออกไซด์ (พีโอ) สารประกอบอินทรีย์ประเภทอพิ อ็ กไซด์ (ดู epoxide) โครงสรา้ งประกอบด้วยวงแหวนอพิ ็อกไซด์ ที่มีหมู่เมทิล (methyl group, -CH3) 1 หมู่ เช่ือมกับวงแหวนอิพ็อกไซด์ภายในโครงสร้าง ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน สูตรโมเลกุล C3H6O O โพรพลิ นี ออกไซด์ สังเคราะห์จากปฏิกิริยาคลอโรไฮดริเนชัน (chlorohydrination) ระหว่างสารตั้งต้นโพรพิลีน (ดู propylene) กบั กรดไฮโปคลอรสั (hypochlorous) เพอ่ื ใหไ้ ดโ้ พรพลิ นี คลอโรไฮดรนิ (propylene chlorohydrin) ท่ีภาวะอุณหภูมิ 35 องศาเซลเซยี ส และความดนั บรรยากาศ CH3CH=CH2 + HOCI CH3CHOHCH2CI โพรพลิ ีน กรดไฮโปคลอรัส โพรพลิ ีนคลอโรOไฮดรนิ 2CH3CHOHCH2CI + Ca(OH)2 2CH3CH CH2 + CaCI2 + 2H2O โพรพลิ ีนคลอโรไฮดรนิ แคลเซยี มไฮดรอกไซด์ โพรพลิ นี ออกไซด์ แคลเซียมคลอไรด์ น้ำ� นอกจากนี้ ยังสังเคราะห์ได้จากปฏิกิริยาระหว่างสารต้ังต้นเอทิลเบนซีนไฮโดรเพอร์ออกไซด์ (ethylbenzene hydroperoxide) กับโพรพิลีนที่ภาวะอุณหภูมิ 130 องศาเซลเซียส ความดัน 35 บาร์ โดยมโี มลบิ ดนิ มั (molybdinum) เปน็ ตวั เรง่ ปฏิกิรยิ า O OH เอทลิ เบนซนี ไฮโดรเพอร์ออกไซด์ โพรพลิ ีน โพรพลิ ีนออกไซด์ แอลฟาฟนี ลิ เอทลิ แอลกอฮอล์ สว่ นใหญใ่ ชส้ งั เคราะหโ์ พรพลิ นี ไกลคอล (ดู propylene glycol) นอกจากนน้ั ใชส้ งั เคราะหโ์ พรพลิ นี - คาร์บอเนต (propylene carbonate) และทำ�ปฏิกิริยาการเปลี่ยนไอโซเมอร์ (isomerization) เพื่อเปล่ียนโครงสร้างเปน็ แอลลลิ แอลกอฮอล์ (allyl alcohol) สารานกุ รม เปดิ โลกปโิ ตรเคมี 257

radiation polymerization การเกิดพอลเิ มอรแ์ บบเหน่ียวน�ำ ดว้ ยรังสี การสังเคราะหพ์ อลิเมอร์แบบสายโซโ่ ดยการฉายรังสีพลังงานสูง เชน่ ล�ำ อเิ ลก็ ตรอน (electron beam) ล�ำ นวิ ตรอน (neutron beam) ล�ำ อนภุ าคแอลฟา (alpha beam) รงั สเี อกซ์ (X-ray) หรือ รังสแี กมมา (g-ray) ให้มอนอเมอร์ จากนัน้ มอนอเมอรจ์ ะแตกตวั เป็นแคตไอออนอนมุ ลู อิสระ (free radical cation) เพอ่ื เปน็ สารเรมิ่ ปฏกิ ริ ยิ า แลว้ เรม่ิ เกดิ เปน็ พอลเิ มอร์ ตวั อยา่ งเชน่ การเกดิ พอลิเมอรข์ องไอโซโพรพลิ ไวนิลอีเทอร์ (isopropyl vinyl ether) ทอ่ี ุณหภูมิ 30 องศาเซลเซยี ส raffinate แรฟฟเิ นต ของเหลวทีเ่ หลือหลงั จากการสกัด (ดู extraction) ในขั้นตอนการสกัด ตัวทำ�ละลายจะละลาย 2 สารท่ตี อ้ งการออกไปจากสารผสม ได้สารละลายที่เรียกว่า ผลสกัด (ดู extract) ซึ่งประกอบ ดว้ ยสารทีต่ อ้ งการ และตวั ท�ำ ละลายส่วนใหญแ่ ยกชัน้ ออกจากแรฟฟิเนต ซงึ่ ประกอบดว้ ยสาร ที่ไมต่ ้องการและสงิ่ เจือปนที่มีอยใู่ นสารผสมเริ่มต้น รวมทั้งตัวทำ�ละลายสว่ นนอ้ ย ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน Pregnant Leach Solution (1) Extraction 1 Extraction 2 Sortgriapnpiecd(4) (5) Ewliencntirnog- Strip 1 (6) Raffinate (2) oLorg(a3ad)neidc แผนภูมกิ ระบวนการสกดั redox polymerization การเกิดพอลเิ มอรแ์ บบรีดอกซ์ การสงั เคราะหพ์ อลเิ มอรแ์ บบอนมุ ลู อสิ ระโดยอาศยั สารเรมิ่ ปฏกิ ริ ยิ าแบบรดี อกซ์ (redox initiator) เปน็ สารสรา้ งอนมุ ลู อสิ ระ (free radical) ตวั อยา่ งเชน่ ไฮโดรเจนเพอรอ์ อกไซด์ (มHคี 2า่ Oค2ง)ตัวกขับอเงฟออตั รร์ราิกกไาอรอเกอิดนปฏ(ิกFิรeิย3+า)สูงข้อแดลีขะอสงากมาารรใถชเ้สกาดิ รปเรฏ่ิมกิ ปิรยิฏาิกกิราิยราเแกดิบพบอรีดลิเอมกอซร์คไ์ ืดอ้ ทอ่ี ุณหภูมิในชว่ งกว้างและต่ำ�ได้จนถงึ –50 องศาเซลเซียส reformate รฟี อรม์ เมต ผลติ ภณั ฑท์ ไี่ ดจ้ ากการรฟี อรม์ (ดู reforming) ตวั อยา่ งเชน่ สารแอโรแมตกิ ส์ (ดู aromatics) ทไ่ี ดจ้ ากการรฟี อรม์ แนฟทา (ดู naphtha) ดว้ ยตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ าแพลทนิ มั ในกระบวนการ แพลทฟอร์มมงิ (platforming) 258 สารานกุ รม เปดิ โลกปโิ ตรเคมี

reforming รฟี อร์มมงิ , การรีฟอรม์ การเปลีย่ นโครงสรา้ งสารประกอบไฮโดรคาร์บอน วิธหี น่งึ ของ การเปล่ยี น (conversion) ด้วยความร้อนและตวั เรง่ ปฏิกิริยา เชน่ การเปลย่ี นสารประกอบไฮโดรคารบ์ อนอมิ่ ตวั โซต่ รงใหเ้ ปน็ สารประกอบไฮโดรคารบ์ อนแอโรแมตกิ โดยการรฟี อรม์ แนฟทา (ดู naphtha) ดว้ ยตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ าในกระบวนการแพลทฟอรม์ มงิ (platforming) หรอื การเปลยี่ นมเี ทน (ดู methane) เปน็ ไฮโดรเจน โดยกระบวนการมีเทนรีฟอร์มมิง (methane reforming) มCีเHทน4 2 ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน H2O 259 น�ำ้ ตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ านิกเกลิ -อะลมู ินา C O + 3H2 คาร์บอนมอนออกไซด์ ไฮโดรเจน Hน2้�ำ O ตวั เรง่ ปฏิกิรยิ านิกเกิล-อะลมู นิ า O C O + 2H2 คาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรเจน แผนภูมกิ ระบวนการมเี ทนรฟี อร์มมงิ refractive index, index of refraction ดัชนหี กั เห การหกั เหของแสง อตั ราสว่ นของความเรว็ แสงในสญุ ญากาศตอ่ ความเรว็ แสงทผ่ี า่ น วัสดุ ซึ่งแสดงในรูปอัตราส่วนของมุมตกกระทบต่อมุมหักเห ตวั อยา่ งคา่ ดัชนหี ักเหในพลาสตกิ (sin i/sin r) สารหน่งึ ๆ มีคา่ ดัชนีหักเหเฉพาะตวั เป็นสมบัติ ท่ีใชว้ ัดความบรสิ ุทธหิ์ รอื ระบชุ นิดของพอลเิ มอร์ และลกั ษณะ ทางแสงของพอลิเมอร์ วัดโดยวธิ ีมาตรฐาน เช่น มาตรฐาน ASTM D542 ใช้ประโยชนใ์ นการออกแบบการหักเหของแสง ในเส้นใยนำ�แสง (optic fiber) เพ่ือใช้ในการส่งผ่านข้อมูล โดยแสง พลาสติก ค่าดชั นีหกั เห Normal พอลเิ ททระฟลูออโรเอทลิ นี 1.35 พอลเิ อทลิ นี 1.51-1.52 พีวีซ ี 1.52-1.55 Air i พอลิสไตรนี 1.59-1.60 พอลิซัลโฟน 1.633 Silica r Glass การหักเหของแสง สารานุกรม เปิดโลกปโิ ตรเคมี

repeating unit หนว่ ยซ�้ำ หน่วยโครงสร้างที่เล็กและง่ายท่ีสุดของพอลิเมอร์ บ่งช้ีถึง ประเภทและสมบตั ขิ องพอลเิ มอร์ โดยปกติ มอนอเมอรจ์ ะเปน็ โครงสรา้ งพน้ื ฐานทจี่ ะประกอบรวมกนั เปน็ พอลเิ มอร์ โครงสรา้ ง ทหี่งนา่ ว่ ยยทซสี่ �้ำ ุดแขลอะงหnนค่วอืยซรำ�้ะเดขบัยี ขนนั้แกทานรดเก้วดิยพอ[ลเิ Mมอร]n์ เมื่อ M คอื ตวั อยา่ งเชน่ (เพดออูทcลลิoเิ นีpอoท(lลิyดmนีู eet(rhด)yู มpleหี onนleyว่ )eยt(ซhC�yำ้ Hมle2าn-กCeก)Hว(า่2)[1ใCนชHหน2นดิ -ว่CเชยHนข่ 2ออ]nงะพ)คอหรลโินลเิ ว่มไนยอไซรท้ำ�ร์ รคว่ ลมอื -์ 2 บวิ ทาไดอนี -สไตรนี (ดู acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS)) และพอลเิ มอรบ์ างชนดิ ไมส่ ามารถหาหนว่ ยซ�้ำ ได้ เนอ่ื งจากมกี าร เชอื่ มขวางมาก เชน่ ยางธรรมชาติ (ดู natural rubber) ทผี่ า่ น การบม่ แล้ว ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน เรซนิ HH เครื่องประดบั วสั ดุท�ำ จากเรซนิ C C H Hn หน่วยซ�้ำ ของพอลเิ อทิลีน หนว่ ยซ�ำ้ ของอะคริโลไนไทรล์-บวิ ทาไดอีน-สไตรีน รปู หล่อเรซิน resin เรซิน วัสดุของแข็งหรือก่ึงของแข็งท่ีมีนำ้�หนักโมเลกุลสูง และไม่มี จดุ หลอมเหลวทชี่ ดั เจน มแี นวโนม้ ไหลไดเ้ มอื่ มคี วามเคน้ และ แตกร้าวได้เม่ือมีการดึงยึด ในความหมายเดิมหมายถึง วัสดุ อนิ ทรยี ท์ มี่ นี �ำ้ หนกั โมเลกลุ สงู ซง่ึ ไดจ้ ากพชื หรอื ตน้ ไมโ้ ดยเฉพาะ ตระกลู สน เชน่ ก�ำ ยาน ยางสน แตป่ จั จบุ นั รวมถงึ พอลเิ มอรด์ ว้ ย โดยทว่ั ไปเรยี กแทนกนั ไดร้ ะหวา่ งเรซนิ พอลเิ มอร์ และพลาสตกิ ถึงแมจ้ ะมคี วามหมายตา่ งกัน สามารถน�ำ มาท�ำ เปน็ ผลิตภัณฑ์ ไดห้ ลายอยา่ ง เชน่ เครอื่ งประดบั รูปหลอ่ ปัน้ ของตกแตง่ ของเล่น เป็นต้น 260 สารานุกรม เปิดโลกปโิ ตรเคมี

resole resin เรซนิ รโี ซล separation การแยก พอลเิ มอรป์ ระเภทเทอรม์ อเซต (ดู thermosetting polymer) การแยกสารผสมออกจากกันโดยการแยกวัฏภาค (phase) เรซนิ ฟนี อล-ฟอรม์ ัลดไี ฮด์ (ดู phenol-formaldehyde resin) เช่น การแยกวัฏภาคไอ-ของเหลว สารละลาย-พ้ืนผิวรูพรุน ประเภทหนงึ่ ทเ่ี กดิ จากปฏกิ ริ ยิ าระหวา่ งฟอรม์ ลั ดไี ฮด์ (ดู formal- ของเหลว-ของแข็ง กระบวนการแยกท่ีใช้ในอุตสาหกรรม dehyde) มากเกนิ พอกบั ฟีนอล (ดู phenol) ในภาวะท่มี ีดา่ ง ปโิ ตรเคมี ได้แก่ เปน็ ตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ า สามารถเกดิ การเชอื่ มขวางโครงสรา้ งเปน็ 1) การกลนั่ (ดู distillation) เปน็ การแยกสารโดยใชค้ วามแตกตา่ ง ร่างแหได้เอง โดยไม่ต้องเติมสารเช่ือมขวาง (crosslinking ของความดนั ไอ (vapor pressure) ขององคป์ ระกอบแตล่ ะชนดิ agent) ในสารผสม เมื่อได้รับความร้อนจนถึงจุดเดือด ตัวอย่างเช่น การแยกเอทิลนี ไกลคอล (ดู ethylene glycol) ออกจากน้ำ� CH2 O CH2 OH OH OH ด้วยการกล่นั ลำ�ดบั ส่วน 2 CH2 CH2 CH2 CH2 2) การดูดซับ (ดู adsorption) เป็นการแยกสารโดยใช้สาร CH2 ดูดซบั (adsorbent) ท่มี ขี นาดของช่องว่างของรพู รุนทีเ่ หมาะ ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน CH2 CH2 กบั ตวั ถกู ดดู ซบั (adsorbate) ตวั อยา่ งเชน่ การแยกพาราไซลนี O (p-xylene) ออกจากไซลนี ผสม (mixed xylene) ดว้ ยการดดู ซบั CH2 โดยใชต้ ัวกรองระดบั โมเลกุล (molecular sieve) 3) การสกดั (ดู extraction) เปน็ การแยกสารโดยใชค้ วามสามารถ CH2 OH CH2 ในการละลายทแี่ ตกตา่ งกนั ขององคป์ ระกอบแตล่ ะชนดิ ในตวั ท�ำ OH CH2 CH2 O CH2 OH ละลาย (solvent) ทใี่ ช้สกดั ตัวอยา่ งเชน่ การแยกบวิ ทาไดอนี (ดู butadiene) ออกจากซี 4 ผสม (ดู mixed C4) ดว้ ยการสกดั CH2 โดยใช้แอซโิ ทไนไทรล์ (ดู acetonitrile) เป็นตัวทำ�ละลาย 4) การตกผลกึ (ดู crystallization) เปน็ การแยกสารโดยใชค้ วาม โครงสรา้ งของเรซินรีโซล แตกตา่ งของจดุ เยอื กแข็ง (freezing point) ขององคป์ ระกอบ แตล่ ะชนดิ ตวั อยา่ งเชน่ การแยกพาราไซลนี ออกจากเมทาไซลนี semi-interpenetrating polymer network (SIPN) โครงขา่ ย (m-xylene) ดว้ ยการตกผลกึ พอลิเมอร์แบบก่งึ สอดไขว้ (เอสไอพีเอ็น) โครงสรา้ งของพอลเิ มอรท์ ป่ี ระกอบดว้ ย 2 ชนดิ ขน้ึ ไป ทส่ี ายโซ่ สอดไขวก้ นั โดยไมเ่ กดิ พนั ธะโคเวเลนต์ สงั เคราะหโ์ ดยการเตมิ มอนอเมอร์ (ดู monomer) เขา้ ไปในพอลเิ มอรท์ มี่ โี ครงตาขา่ ย โดยไมใ่ ชส้ ารเช่ือมขวาง เกดิ เปน็ พอลเิ มอร์ชนดิ ทสี่ องสอดไขว้ กับโครงตาข่ายของพอลิเมอร์ชนิดแรกโดยไม่มีการเช่ือมขวาง ตัวอย่างเช่น โครงสร้างโครงข่ายพอลิเมอร์แบบกึ่งสอดไขว้ ของยางบวิ ทาไดอนี (ดู butadiene rubber) ในร่างแหของ พอลิเมทิลเมทาครเิ ลต (polymethyl methacrylate) การกลั่นแยกผลิตภัณฑเ์ อทิลนี ไกลคอลออกจากน้�ำ และการกลัน่ เพอ่ื ให้ได้สารบรสิ ุทธชิ์ นดิ ต่างๆ โครงสรา้ งโครงขา่ ยพอลเิ มอร์แบบกงึ่ สอดไขว้ สารานกุ รม เปดิ โลกปิโตรเคมี 261

shift conversion การเปลี่ยนแบบเลอ่ื น ดู steam reforming solution polymerization การเกดิ พอลเิ มอรแ์ บบสารละลาย การสังเคราะห์พอลิเมอร์ท่ีมีลักษณะคล้ายการเกิดพอลิเมอร์ แบบบลั ก์ (ดู bulk polymerization) แตใ่ ชต้ วั ท�ำ ละลาย (ดู solvent) ท่ีละลายได้ทั้งมอนอเมอร์ (ดู monomer) และพอลิเมอร์ที่ เกิดขึ้นต้องเลือกใช้ตัวทำ�ละลายที่มีสมบัติเหมาะสมคือ ไม่ไว ตอ่ การถา่ ยโอนสายโซห่ รอื ตอ้ งไมม่ สี ารปนเปอื้ นทไี่ วตอ่ ปฏกิ ริ ยิ า 2 การใชต้ วั ท�ำ ละลายชว่ ยใหเ้ กดิ ปฏกิ ริ ยิ าอยา่ งทว่ั ถงึ ลดความไว ของปฏิกริ ยิ าของมอนอเมอร์บางชนิดทสี่ ูงมาก และเพือ่ ไม่ให้ ความหนดื ของระบบสงู เกนิ ไป รวมทงั้ ชว่ ยระบายความรอ้ นออก แต่มีข้อเสียคือ ความยุ่งยากในการแยกตัวทำ�ละลายออก จากพอลิเมอร์และต้องเสียค่าใช้จ่ายมากในการผลิตระดับ อตุ สาหกรรม ตวั อยา่ งกระบวนการผลติ ทางการคา้ เชน่ กระบวน การผลิตพอลิเมอร์ที่อยู่ในรูปของสารละลาย เช่น แล็กเกอร์ หรอื กาว Desorbent Solution polymerization ผลติ ภณั ฑ์ปโิ ตรเคมี กระบวนการผลติ คณุ สมบตั ผิ ลติ ภณั ฑ์ และการใชง้ าน Initiator Heat Adhesive complete MSoonl+voemnet r Polymerization PSoolly+vmenetr แผนภาพการเกิดพอลิเมอร์แบบสารละลาย Rvoatlavery Extract cEoxlturamcnt Conecxetrnatcratted Cornacffienntartaeted Extract Desorbent Feed Raffinate Rcaoffilunmante Feed Raffinate Acdhsaomrbbeenrt Pumparound pump การดดู ซบั พาราไซลีนโดยใช้ตวั กรองระดบั โมเลกุลของบรษิ ทั ยูโอพี 262 สารานกุ รม เปิดโลกปิโตรเคมี

solvent ตวั ทำ�ละลาย steam reforming การรฟี อรม์ ดว้ ยไอนำ้� 2 ของเหลวหรอื ตวั ท�ำ ละลายทใี่ ชส้ กดั ตวั ถกู ละลายทตี่ อ้ งการออก การผลติ กา๊ ซสงั เคราะห์ (ดู synthesis gas) จากสารประกอบ จากของผสม ตัวอย่างเชน่ แอซโี ทไนไทรล์ (ดู acetonitrile) ไฮโดรคาร์บอนเบา (light ends) ไดแ้ ก่ มเี ทน (ดู methane) เปน็ สารทใี่ ชส้ กดั บวิ ทาไดอนี (ดู butadiene) ออกจากซี 4 ผสม อีเทน (ดู ethane) และโพรเพน (ดู propane) ตวั อยา่ งเช่น (ดู mixed C4) การผลิตกา๊ ซสงั เคราะห์จากมเี ทน ประกอบดว้ ย 4 ข้นั ตอน steam cracking การแตกตวั โดยใช้ไอน้ำ�รว่ มดว้ ย 1) การรีฟอร์ม (ดู reforming) เปน็ ปฏิกิริยาการเปล่ียนมีเทน การแตกตัวสารประกอบไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว (saturated เปน็ คารบ์ อนมอนอกไซด์ (carbon monoxide) และไฮโดรเจน hydrocarbon) เชน่ แนฟทา (ดู naphtha) กา๊ ซปิโตรเลียม โดยท�ำ ปฏกิ ริ ยิ ากบั ไอน�้ำ ณ อณุ หภมู ิ 760-816 องศาเซลเซยี ส เหลว (liquefied petroleum gas) และอเี ทน (ดู ethane) โดยมีนิกเกลิ ออกไซด์ (nickel oxide) เปน็ ตัวเรง่ ปฏกิ ิริยา ให้เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว (unsaturated hydrocarbon) หรอื โอเลฟนิ (ดู olefin) ทม่ี ขี นาดเลก็ ลง ไดแ้ ก่ CH4 + H2O CO + 3H2 เอทิลีน (ดู ethylene) โพรพิลีน (ดู propylene) โดยให้ มเี ทน ไอน้ำ� คาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจน ความรอ้ นแกอ่ เี ทน ผสมกบั ไอน�้ำ ทไี่ หลผา่ นทอ่ ทอี่ ณุ หภมู ริ ะหวา่ ง 815-927 องศาเซลเซียส โดยใช้ช่วงเวลาสนั้ ๆ เปน็ เศษสว่ น 2) ชิพท์คอนเวอร์ชัน (shift conversion) เป็นปฏิกิริยา ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน ของวินาที ไอนำ้�ทำ�หน้าท่ีควบคุมอุณหภูมิไม่ให้สูงเกินไป ของคาร์บอนมอนอกไซดท์ ่ีได้จากขัน้ ตอนที่ 1 มาเปล่ยี นเป็น โดยเกิดปฏิกิริยากับถ่านโค้กและลดโอกาสการสะสมที่ผนังท่อ ไฮโดรเจนและคารบ์ อนไดออกไซด์ (carbon dioxide) ณ อณุ หภมู ิ ก๊าซผลิตภัณฑ์ต่างๆ ท่ีได้จากกระบวนการผ่านเข้าสู่ระบบ 343 องศาเซลเซยี ส โดยมโี ครเมียม (chromium) และเหลก็ ทำ�ให้เย็นตัวอย่างรวดเร็ว (quench) เพื่อลดอุณหภูมิของ ออกไซด์ (iron oxide) เปน็ ตัวเรง่ ปฏิกริ ิยา ก๊าซผลิตภัณฑ์ลงท่ีประมาณ 550-600 องศาเซลเซียส ช่วยป้องกันการสลายตัวของสารโอเลฟินและเป็นการเพ่ิม CO + H2O CO2 + H2 ปริมาณเอทิลีนซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์หลัก เอทิลีนและโพรพิลีน คารบ์ อนมอนอกไซด์ ไอน้�ำ คารบ์ อนไดออกไซด์ ไฮโดรเจน ท่ีเกิดข้ึนจะถูกนำ�ไปเข้ากระบวนการการเกิดพอลิเมอร์เพื่อ สงั เคราะหเ์ ปน็ พอลเิ อทลิ นี (ดู polyethylene) และพอลโิ พรพลิ นี 3) การทำ�ใหก้ ๊าซบริสทุ ธิ์ (gas purification) เปน็ การขจดั (ดู polypropylene) ตามลำ�ดบั คารบ์ อนไดออกไซดด์ ว้ ยการดดู ซึม (ดู absorption) โดยใช้ สารละลายเอมนี (ดู amine) หรอื โพแทสเซยี มคารบ์ อเนตรอ้ น Drying Fractionation (potassium carbonate) 4) การสังเคราะห์มีเทน (methanation) เป็นปฏิกิริยาการ cSratcekaimng compGraesssion เปลย่ี นคารบ์ อนมอนอกไซดแ์ ละคารบ์ อนไดออกไซดท์ เี่ หลอื อยู่ Quench ใหเ้ ปน็ มเี ทน โดยทำ�ปฏกิ ริ ิยากบั ไฮโดรเจน ณ อุณหภมู ิ 370- 427 องศาเซลเซียส โดยมีโลหะนิกเกิล (nickel) เป็นตัวเร่ง ปฏิกิรยิ า Pstroordaugcet การผลิตโอเลฟินโดยการแตกตวั โดยใช้ไอ สารานุกรม เปดิ โลกปิโตรเคมี 263

styrene, styrene monomer (SM) สไตรีน, สไตรีน มอนอเมอร์ (เอสเอม็ ) สารประกอบไฮโดรคาร์บอนประเภทไวนิล (vinyl) ท่ีมีหมู่ แอโรแมติกส์ (ดู aromatics) เป็นหมู่แทนทอี่ ะตอมไฮโดรเจน ในโครงสร้างเอทิลนี (ดู ethylene) สตู รโครงสร้าง C8H8 2 สไตรีน ลกั ษณะทางกายภาพ ณ อณุ หภมู หิ อ้ งและความดนั บรรยากาศ ยางสไตรีนบวิ ทาไดอีน ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน ของเหลวคล้ายน้ำ�มัน ไม่มีสี กล่ินหอมหวาน ระเหยได้ง่าย ไม่ละลายน้ำ� ว่องไวต่อปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ (poly- merization) เม่อื ได้รบั แสงหรือมอี นมุ ูลอิสระ (free radical) styrene-acrylonitrile (SAN) สไตรีน-อะคริโลไนไทรล์ เป็นสารเร่ิมปฏิกิริยา (initiator) สังเคราะห์จากปฏิกิริยา (เอสเอเอ็น) การดงึ ไฮโดรเจน (ดู dehydrogenation) ออกจากสารตง้ั ตน้ พอลเิ มอร์ร่วม (ดู copolymer) ระหวา่ งสไตรนี (ดู styrene) เอทลิ เบนซีน (ดู ethyl benzene) ทีภ่ าวะอณุ หภูมิ 600-700 กับอะคริโลไนไทรล์ (ดู acrylonitrile) มีสายโซ่ตรงและ องศาเซลเซยี ส ความดนั บรรยากาศ โดยใชเ้ หลก็ (III) ออกไซด์ ลักษณะเป็นอสัณฐาน (amorphous) สังเคราะหจ์ ากการเกิด (iron (III) oxide) เป็นตัวเร่งปฏกิ ิรยิ า พอลิเมอร์แขวนลอยมวลแบบต่อเน่ือง (continuous mass suspension polymerization) หรือการเกิดพอลิเมอร์แบบ อิมัลชัน (ดู emulsion polymerization) มลี ักษณะโปรง่ ใส CH2CH3 CH CH2 (transparent) และความต้านทานสารเคมีหลายชนิด (chemical resistance) เช่น สารไฮโดรคาร์บอนแอลเิ ฟทกิ (aliphatic hydrocarbon) กรดทไ่ี ม่เปน็ ตวั เตมิ ออกซเิ จน ดา่ ง + H2 (alkalis) นำ�้ มนั จากพืช วตั ถุดบิ ประกอบอาหาร แอลกอฮอล์ เอทลิ เบนซนี สไตรีน ไฮโดรเจน บางชนิด (alcohol) และสารซักฟอก (detergent) แต่ไม่ ทนสารแอโรแมตกิ ไฮโดรคาร์บอน (aromatic hydrocarbon) คีโทน (ดู ketone) เอสเทอร์ (ester) และสารไฮโดรคาร์บอน ใชเ้ ปน็ สารตงั้ ตน้ ในการผลติ พอลสิ ไตรนี (ดู polystyrene) และ ที่มีคลอรีนเป็นองค์ประกอบ (chlorinated hydrocarbon) พอลเิ มอรร์ ว่ มอน่ื ๆ (ดู copolymer) เชน่ ยางสไตรนี -บวิ ทาไดอนี มีความต้านทานแรงกระแทก (impact resistance) และมี (styrene-butadiene rubber) และพอลเิ มอรร์ ว่ มอะครโิ ลไนไทรล-์ จดุ ออ่ นตวั (softening point) สงู กวา่ พอลสิ ไตรนี (polystyrene) สไตรีน-บิวทาไดอนี (polyacrylonitrile-styrene-butadiene) สมบัติดังกล่าวข้ึนอยู่กับปริมาณอะคริโลไนไทรล์มอนอเมอร์ เป็นตน้ ในสายโซ่ นยิ มผลิตเปน็ ผลติ ภัณฑ์ไดห้ ลากหลาย เช่น ถงั ใส่ น�้ำ แขง็ ถาดเสริ ฟ์ อาหาร ลน้ิ ชกั ในตเู้ ยน็ บรรจภุ ณั ฑเ์ ครอ่ื งส�ำ อาง ดา้ มแปรงสีฟนั ปลอกปากกาดนิ สอ เป็นต้น CH2 CH CH2 CH C N nm โครงสรา้ งของเอสเอเอน็ สไตรนี มอนอเมอร์ 264 สารานกุ รม เปิดโลกปโิ ตรเคมี

เหยือกน้�ำ และแกว้ นำ�้ 2 styrene-butadiene copolymer พอลิเมอร์ร่วมสไตรีน- แผงบรรจภุ ัณฑย์ า ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน บวิ ทาไดอนี พอลิเมอร์ร่วมแบบบล็อก (block copolymer) ท่ีมีสไตรีน styrene-maleic anhydride (SMA) สไตรีน-มาเลอิก- (ดู styrene) มากกว่าร้อยละ 50 สังเคราะห์จากการเกิด แอนไฮไดรด์ (เอสเอม็ เอ) พอลิเมอรแ์ บบสารละลาย (solution polymerization) และ พอลเิ มอรร์ ว่ มแบบสมุ่ ระหวา่ งสไตรนี (ดู styrene) กบั มาเลอกิ - ใชแ้ อลคิลลเิ ทยี ม (alkyl lithium) เป็นตัวเร่งปฏิกริ ยิ า ส่วน แอนไฮไดรด์ (ดู maleic anhydride) มีมาเลอกิ แอนไฮไดรด์ ที่เป็นพอลิสไตรีนในสายโซ่แสดงสมบัติของเทอร์มอพลาสติก เกาะบนสายโซ่ของพอลิสไตรีนแบบสุ่ม (ดู polystyrene) มีสภาพแข็งเกร็ง (rigidity) มันวาว (gloss) และมีสภาพ พอลเิ มอรน์ �้ำ หนกั โมเลกลุ ต�ำ่ ทที่ นความรอ้ นไดส้ งู มคี วามเสถยี ร เข้ากนั ได้ (compatibility) กับพอลิเมอร์ตัวอืน่ ๆ ทีม่ ีสไตรีน ในโครงสรา้ งทศิ ทางการเรยี งตวั หนว่ ยของมาเลอกิ แอนไฮไดรด์ เป็นองค์ประกอบ ส่วนพอลิบิวทาไดอีนแสดงสมบัติด้าน ในสายโซพ่ อลิเมอร์สง่ ผลให้อุณหภมู ิเปลีย่ นสภาพแกว้ (glass ความเหนยี ว (toughness) และความต้านทานแรงกระแทก transition temperature) และอณุ หภมู โิ กง่ ตัวดว้ ยความร้อน (impact resistance) มกั ใชผ้ ลติ บรรจภุ ณั ฑ์ เชน่ แผงบรรจภุ ณั ฑ์ สงู ขน้ึ (heat deflection temperature, HDT) มคี วามเสถยี ร ยา (blister packs) ผลติ สว่ นประกอบในของเลน่ หรอื ผลติ ภณั ฑ์ ความรอ้ นสูง (thermal stability) อุณหภูมิระหวา่ งการขน้ึ รปู เกี่ยวกับเคร่ืองมือแพทย์ อุปกรณ์สำ�นักงาน บรรจุภัณฑ์ ในแมแ่ บบฉีดสูงไดถ้ ึง 287 องศาเซลเซียส นิยมใชท้ �ำ ชิ้นส่วน ใช้แล้วทงิ้ เชน่ แกว้ น้ำ� พลาสติกหอ่ อาหาร ผกั และผลไม้ ภายในรถยนต์ ถาดทใ่ี ชใ้ นโรงพยาบาล ถาดและภาชนะทใ่ี ชก้ บั เป็นต้น เตาไมโครเวฟ ตะแกรงในเคร่ืองปรับอากาศ เลนส์ ถว้ ยชาม ภาชนะบรรจขุ องร้อน CH2 CH CH CH OOO สตู รโครงสรา้ งของพอลิเมอร์ร่วมสไตรีน-บวิ ทาไดอีน n m โครงสร้างพอลิเมอรร์ ่วมเอสเอ็มเอ ผลิตภณั ฑ์ท่ีผลติ จากพอลเิ มอรร์ ว่ มสไตรีน-บิวทาไดอีน ภายในรถยนต์ 265 สารานกุ รม เปิดโลกปิโตรเคมี

sulfolane ซัลโฟเลน สารประกอบอินทรีย์ประเภทออร์แกโนซัลเฟอร์ (organo โsคuรlfงuสr)รา้ งทวี่มงีหแมหู่ซวันลโหฟา้ นเหิลลยี่ (มsuสlfูตoรnโyมlเลgกrลุ ouCp4,H8SOO2S2) อยู่ใน OO S 2 ซลั โฟเลนผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน ลกั ษณะทางกายภาพ ณ อณุ หภมู หิ อ้ งและความดนั บรรยากาศ ของเหลวใส ไมม่ สี ี ไมม่ กี ลนิ่ ละลายน�้ำ ไดด้ ี สงั เคราะหโ์ ดยใช้ สารต้ังต้น 1,3-บวิ ทาไดอีน (1,3-butadiene) ทำ�ปฏกิ ิรยิ ากบั ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (sulfur dioxide) และไฮโดรเจน อุตสาหกรรมตอ่ เนือ่ งบางประเภททน่ี ำ�ลิกนินมาทำ�เป็นผลิตภัณฑช์ นดิ ตา่ งๆ CH2=CHCH=CH2 + SO2 + H2 SO2 1,3-บิวทาไดอนี ซลั เฟอร์ ไฮโดรเจน ซัลโฟเลน ไดออกไซด์ เป็นตัวทำ�ละลายในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีและอุตสาหกรรม ตอ่ เน่ือง เช่น อตุ สาหกรรมกระดาษ และเสือ้ ผ้าเครื่องนุ่งหม่ เพื่อขจัดลิกนิน (lignin) ออกจากเนื้อไม้ นอกจากน้ันยังใช้ สังเคราะห์พอลิเมอร์และการปั่นเส้นใย (fiber spinning) เปน็ ตวั ท�ำ ละลายส�ำ หรบั แยกแอโรแมตกิ ส์ (ดู aromatics) จาก รีฟอรม์ เมต (ดู reformate) ซัลโฟเลน การปัน่ เสน้ ใยเพ่อื ใชใ้ นอตุ สาหกรรมสงิ่ ทอ ลิกนินจากเน้อื ไม้ 266 สารานกุ รม เปดิ โลกปิโตรเคมี

surfactant สารลดแรงตงึ ผิว นำ้�ยาปรบั ผา้ นุ่มท่ีมสี ารลดแรงตึงผวิ ประเภทแคตไอออนนกิ 2 สารที่เมื่อละลายน้ำ�แล้วช่วยลดแรงตึงผิวของน้ำ� โครงสร้าง ผงซักฟอกและน้�ำ ยาปรับผ้านมุ่ โมเลกลุ ประกอบด้วยสว่ นสำ�คญั 2 ส่วน ได้แก่ สว่ นหัวเป็น ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน หมชู่ อบนำ�้ (hydrophilic) และ ส่วนหางเป็นหมู่ไมช่ อบนำ้�แต่ ชอบน้�ำ มนั (hydrophobic) สารลดแรงตงึ ผวิ มี 4 ชนิด คอื ประเภทแอนไอออนนิก (anionic surfactant) เป็นสารลด แรงตงึ ผวิ ทม่ี ปี ระจไุ ฟฟา้ บนสว่ นทชี่ อบน�้ำ เปน็ ประจลุ บ ประเภท แคตไอออนนิก (cationic surfactant) เป็นสารลดแรงตึง ผวิ ที่มปี ระจไุ ฟฟา้ บนส่วนท่ชี อบนำ�้ เป็นประจบุ วก ไม่สามารถ ทำ�หน้าที่ได้ในภาวะแวดล้อมท่ีเป็นด่างสูง คือค่าความเป็น กรด-ดา่ ง (pH) ระหวา่ ง 10–11 ประเภทนอนไอออนนิกหรือ ไมม่ ปี ระจุ (nonionic surfactant) และประเภทแอมโฟเทอรกิ (amphoteric surfactant หรอื zwitterion) เปน็ สารลดแรงตงึ ผวิ ที่ประจไุ ฟฟา้ สว่ นที่ชอบนำ้� เปน็ ไดท้ ง้ั ประจุบวกและลบขึน้ อยูก่ บั ภาวะแวดล้อม ถา้ ภาวะแวดลอ้ มเปน็ ด่าง (ค่าความเป็น กรด-ดา่ ง สงู กวา่ 7) ประจไุ ฟฟา้ จะเปน็ ลบ ถา้ ภาวะแวดลอ้ ม เปน็ กรด (คา่ ความเปน็ กรด-ดา่ ง ต�่ำ กวา่ 7) ประจุไฟฟา้ จะ เป็นบวก เป็นผลิตภัณฑ์สำ�คัญของอุตสาหกรรมปิโตรเคมี ใช้เป็นองค์ประกอบหลักในผลิตภัณฑ์ประเภทชำ�ระล้างทำ� ความสะอาดตา่ งๆ เชน่ ผงซกั ฟอก น�้ำ ยาปรบั ผา้ นมุ่ สบู่ แชมพู สระผม ครีมนวดผม เป็นต้น นอกจากน้ี ยังนำ�ไปประยุกตใ์ ช้ ในกระบวนการแยกตา่ งๆ เช่น การขจดั น�้ำ มัน หรือโลหะหนัก ออกจากนำ�้ เสีย เปน็ ต้น ไฮดรอกซีเมทลิ เซลลโู ลส ผลติ ภณั ฑซ์ ักผ้าท่ีมสี ารลดแรงตึงผิวประเภทแอนไอออนนกิ สารลดแรงตึงผิวประเภทนอนไอออนนิก 267 สารานกุ รม เปดิ โลกปโิ ตรเคมี

ตารางประเภทของสารลดแรงตึงผิวและการใชป้ ระโยชน์ ประเภท ค�ำ อธบิ าย ตัวอยา่ งสารลดแรงตงึ ผิว การใชป้ ระโยชน์ 1. สารลดแรงตึงผิวประเภท สารลดแรงตึงผิวท่มี ปี ระจุไฟฟา้ CH2(CH2)nCH3 ผงซักฟอกและน้ำ�ยาล้างจาน แอนไอออนนกิ (anionic บนส่วนทีช่ อบนำ�้ เป็นประจลุ บ surfactant) ส่วนมากอย่ใู นรปู ของคารบ์ อก- ซิเลต (carboxylate) ซัลเฟต (sulfate) ซัลโฟเนต (sulfonate) SO-3 Na+ 2 หรือฟอสเฟต (phosphate) โซเดยี มแอลคลิ เบนซนี ซลั โฟเนต เชงิ เสน้ (sodium linear alkylbenzenesulfonate (LAS)) ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน R-CH2OSO-3 Na+ โซเดยี มแอลคลิ ซัลเฟต (sodium alkyl sulfate (AS)) R-O(PO3)2- 2Na+ โซเดียมแอลคลิ ฟอสเฟต (sodium alkyl phosphate) 2. สารลดแรงตึงผิวประเภท สารลดแรงตึงผิวที่มปี ระจไุ ฟฟ้า [RCOO-CH2N(CH3)+2(CH2)-2 น้ำ�ยาปรบั ผา้ น่มุ ครมี นวดผม แคตไอออนนิก (cationic บนส่วนทช่ี อบน�ำ้ เปน็ ประจุบวก OOCR] Cl- และผลติ ภณั ฑเ์ ก่ียวกับการจัด surfactant) โดยสว่ นใหญเ่ ป็นเกลอื ควอเทอร์- เกลอื แอลคิลเอสเทอร์แอมโมเนียม แต่งทรงผม นารีแอมโมเนยี ม (quaternary (alkyl ester ammonium salts) ammonium salt) ซ่ึงมีข้อจำ�กดั ทีไ่ มส่ ามารถท�ำ งานในภาวะทมี่ ี ความเป็นด่างสูง (pH10-11) [ R-N+(CH3)3]X- เนื่องจากเกลอื แอมโมเนยี มจะเกดิ เกลือแอลคิลไทรเมทลิ แอมโมเนยี ม การตกตะกอน (alkyltrimethylammonium salts) 3. สารลดแรงตงึ ผวิ ประเภท สารลดแรงตงึ ผิวที่ไม่มปี ระจุโดยมี CH3(CH2)11-O-(CH2-CH2-O)7H ผงซักฟอก น้�ำ ยาลา้ งจาน และ นอนไอออนนิก (nonionic สารพอลอิ เี ทอร์ (polyether) หรอื แอลกอฮอลอ์ ิทอกซเิ ลต (alcohol ผลิตภัณฑท์ ำ�ความสะอาดพนื้ ผวิ surfactant) พอลิไฮดรอกซลิ (polyhydroxyl) ethoxylates (AE)) เปน็ กลมุ่ แสดงสมบัตคิ ล้ายพวกที่ มีประจุ 4. สารลดแรงตงึ ผิวท่ี สารลดแรงตึงผิวทแ่ี สดงประจุ RN+(CH3)2CH2COO- ผลิตภัณฑเ์ ก่ียวกับผิวหรือ ประจุไฟฟา้ สว่ นทีช่ อบนำ้� เป็นลบ เมื่อภาวะแวดล้อม แอลคลิ บีเทน (alkyl betaine) เส้นผม เปน็ ทั้งประจุบวกและลบ เป็นด่าง และแสดงประจเุ ป็นบวก RแอCลOคNิลHแ(อCมHโิ ด2)โ3พNร+(พCิลHบ3)ีเ2ทCนH2COO- (amphoteric surfactant) เมือ่ ภาวะแวดล้อมเป็นกรด (alkylamidopropyl betaine) 268 สารานกุ รม เปิดโลกปิโตรเคมี

suspension polymerization, bead polymerization, pearl polymerization, การเกดิ 2 พอลิเมอร์แบบแขวนลอย, การเกดิ พอลเิ มอร์แบบเมด็ , การเกดิ พอลิเมอรแ์ บบไข่มกุ การสังเคราะห์พอลิเมอร์ที่วิธีการคล้ายการเกิดพอลิเมอร์แบบสารละลาย (ดู solution ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน polymerization) แตม่ อนอเมอร์อยใู่ นวฏั ภาคไมต่ ่อเนอื่ ง หรอื ในวฏั ภาคอนิ ทรีย์ (organic phase) เกิดการแขวนลอยเป็นหยดเล็กๆ มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.01-1.0 มลิ ลเิ มตรในน้�ำ ซง่ึ เปน็ วัฏภาคตอ่ เนือ่ ง ใช้การกวนและสารชว่ ยแขวนลอยเพอ่ื ป้องกนั ไมใ่ ห้ หยดมอนอเมอร์รวมตวั กนั สารเคมีทใี่ ชเ้ ป็นสารชว่ ยแขวนลอยมี 2 ประเภท คือ พอลเิ มอร์ ที่ละลายได้ในนำ้� (water soluble polymer) และสารประกอบอนินทรีย์ท่ีไม่ละลายนำ้� (insoluble inorganic) ปริมาณสารแขวนลอยทีใ่ ชน้ อ้ ยกวา่ รอ้ ยละ 0.3 เทยี บกับนำ้�หนัก มอนอเมอร์ (ดู monomer) สารเริ่มปฏิกิริยา (initiator) ละลายได้ในหยดมอนอเมอร์ ภายในหยดมอนอเมอร์แต่ละหยดที่แขวนลอยมีลักษณะคล้ายเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็ก จลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ในแต่ละหยดเหมือนกับการเกิดพอลิเมอร์ แบบบัลก์ (ดู bulk polymerization) ตัวอย่างการเกิดพอลิเมอร์แบบแขวนลอย เช่น พอลไิ วนลิ คลอไรด์ (ดู polyvinyl chloride (PVC)) โดยใชไ้ วนลิ คลอไรดเ์ ปน็ มอนอเมอรใ์ นน�ำ้ ทม่ี พี อลไิ วนลิ แอซเี ทต (ดู poly(vinyl acetate)) เปน็ สารชว่ ยแขวนลอย และสารเรม่ิ ปฏกิ ริ ยิ า คอื เพอรอ์ อกไซด์ Oprhgaasneic Apqhuaesoeus Monomer droplet Polymer particle การเกดิ พอลิเมอรแ์ บบแขวนลอย suspension polyvinyl chloride พอลไิ วนิลคลอไรด์แบบแขวนลอย พวี ซี ี (ดู polyvinyl chloride (PVC)) ทสี่ งั เคราะหไ์ ดจ้ ากการเกดิ พอลเิ มอรแ์ บบ แขวนลอย มลี กั ษณะเปน็ เมด็ หรอื เปน็ ผง น�ำ ไปใชป้ ระโยชนไ์ ดห้ ลากหลาย ทอ่ เปน็ ตลาดใหญท่ ส่ี ดุ ของพวี ซี แี บบแขวนลอย นอกจากนย้ี งั ใชใ้ นอตุ สาหกรรม กอ่ สร้าง สายเคเบลิ ขวด และใชห้ ่ออาหาร ท่อท�ำ จากพีวซี ีแบบแขวนลอย สารานกุ รม เปิดโลกปิโตรเคมี 269

synthesis gas, syn gas ก๊าซสงั เคราะห์ ก๊าซผสมระหว่างคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนในสัดส่วนต่างๆ สังเคราะห์จากสาร ต้ังต้นที่มีไฮโดรคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก ในสภาวะก๊าซ ของเหลว หรือของแข็ง ไดแ้ ก่ ก๊าซธรรมชาติ แนฟทา (ดู naphtha) ถ่านหิน เปน็ ตน้ หรอื จากชีวมวลทมี่ ีเซลลโู ลส (ดู cellulose) เปน็ องคป์ ระกอบหลกั ใชป้ ฏกิ ริ ยิ าการรฟี อรม์ ดว้ ยไอน�้ำ (steam reforming) ออกซิเดชันบางส่วน (partial oxidation) หรือการแปรสภาพเป็นก๊าซ (gasification) สัดส่วนระหว่างคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนข้ึนอยู่กับท้ังวัตถุดิบท่ีใช้ ปฏิกิริยา และภาวะการผลิต และปรับให้สอดคล้องกับความต้องการใช้ก๊าซสังเคราะห์ ในการผลิต ผลติ ภัณฑแ์ ต่ละชนิดได้ ปฏกิ ริ ิยาการสงั เคราะหแ์ ละภาวะการผลิตขนึ้ อยู่กบั วัตถุดบิ 2 (1) การรีฟอร์มก๊าซธรรมชาติ (มีเทน) ดว้ ยไอน้�ำ ทีอ่ ุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส โดยมี นกิ เกิล (nickel) เปน็ ตัวเรง่ ปฏิกริ ยิ า ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน CH4 + H2O CO + 3H2 มีเทน ไอน�ำ้ คารบ์ อนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจน (2) ออกซเิ ดชนั บางส่วนของก๊าซธรรมชาติ (3) การรฟี อรม์ แนฟทา ซง่ึ เปน็ ของผสมของสารประกอบไฮโดรคารบ์ อน ทม่ี อี ะตอมคารบ์ อน 5-10 อะตอม 9 (C5-C10) ด้วยไอนำ้� ใช้เฮพเทน (heptane) เปน็ ตวั แทนในปฏิกิรยิ า CH3(CH2)5CH3 + 7H2O 7CO + 15H2 แนฟทา ไอน้ำ� คารบ์ อนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจน (4) การแปรสภาพเปน็ กา๊ ซ (gasification) ของถา่ นหนิ ใชค้ ารบ์ อนเป็นตัวแทนในปฏกิ ิริยา 3C + O2 + H2O 3CO + H2 ถา่ นหิน ออกซเิ จน ไอน้ำ� คาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจน วตั ถดุ บิ ทมี่ นี �ำ้ หนกั โมเลกลุ สงู (สดั สว่ นระหวา่ งอะตอมคารบ์ อนตอ่ ไฮโดรเจนสงู ) ใหผ้ ลติ ภณั ฑ์ ท่ีมีสัดส่วนระหว่างคาร์บอนมอนอกไซด์ต่อไฮโดรเจนสูง ตัวอย่างเช่น เปรียบเทียบการ ใช้วตั ถุดบิ ระหวา่ งเฮพเทน (heptane) อเี ทน (ดู ethane) และมเี ทน (ดู methane) จะให้สัดส่วนระหว่างคาร์บอนมอนอกไซด์ต่อไฮโดรเจน เท่ากับ 1:2.1 1:2.5 และ 1:3 ตามลำ�ดับ นอกจากการเลือกใช้วัตถุดิบแล้ว อาจใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมด้วย หรือใช้ ปฏิกิริยาอื่นช่วยปรับสัดส่วนภายหลัง เช่น ปฏิกิริยาเลื่อนระหว่างไอนำ้�กับก๊าซ (water- gas shift reaction) เป็นตน้ ก๊าซสังเคราะหเ์ ป็นสารมธั ยันตร์ (intermediate) ที่ส�ำ คัญ ในการผลิตเมทานอล (methanol) สารต้ังต้นของสารเคมีอ่ืนๆ นอกจากน้ี ยังใช้ผลิต ก๊าซแอมโมเนีย (ดู ammonia) แนฟทา และกา๊ ซออยล์ (gas oil) โดยการสงั เคราะห์ ฟสิ เชอร-์ ทรอปซ์ (Fisher-Tropsch synthesis) และใชใ้ นกระบวนการไฮโดรฟอรม์ ลิ เลชนั (ดู hydroformylation) เพอ่ื ผลติ ออกโซแอลดไี ฮด์ (oxoaldehyde) และแอลกอฮอล์ เปน็ ตน้ 270 สารานกุ รม เปิดโลกปโิ ตรเคมี

Feedstock options NitrogPeroncess technology Products NH3synthesis Ammonia 2 Methanol Methanol synthesis Gasoline, Paraffins ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน Gasoline, Aromatics Fischer Tropsch Acetic anhydride Hydroquinone Natural gas Mobil technology Ethanol Ethane Ethylene glycol Propane Eastman technology Aldehydes, Alcohols Butane Acetic acid SynCtOhex s+isHG2 as CH=CH Other synthesis Hydrogen, CO2 Naphtha Homologation SNG Residual oil Biomass Glycol synthesis Coal Olefins Coke Methanol Oxo-synthesis Methanol carbonylation H2O Water-gas shift Shift methanation แผนภาพการน�ำ ก๊าซสังเคราะหไ์ ปใชผ้ ลิตสารตา่ งๆ สารานุกรม เปิดโลกปโิ ตรเคมี 271

temperature swing adsorption (TSA) การดดู ซับชนิด ปฏิกิริยาข้ันแผ่สายโซ่ (propagation step) อย่างรวดเร็ว สลับอุณหภูมิ (ทีเอสเอ) การสังเคราะห์โดยวิธีน้ีช่วยให้ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ เทคโนโลยกี ารแยกกา๊ ซออกจากกา๊ ซผสม เนอื่ งจากกา๊ ซมคี วาม เรว็ ขึ้น โดยทว่ั ไปเรง่ ปฏิกิรยิ าได้ 2-5 เทา่ ตวั อยา่ งปฏกิ ริ ิยา สามารถในการดูดซับบนสารดูดซับต่างกันที่อุณหภูมิต่างกัน การเกิดพอลิเมอร์ เช่น ปฏกิ ิรยิ าระหวา่ งแอลฟาแอมโิ นแอซดิ ตัวอย่างเชน่ การแยกก๊าซผสมทีม่ อี งคป์ ระกอบคือ A และ B กับพอลิสไตรีน-4-ซัลโฟนิกแอซิด หรือเอ็มเอ็มเอพีเอ็มเอ็มเอ ทอ่ี ณุ หภมู ิต่ำ� องค์ประกอบ B มีความสามารถในการดดู ซับ หรือกรดอะคริลกิ กบั พอลิเอทิลนี แอมีน เป็นตน้ มากกวา่ A ก๊าซผสมไหลเข้าหอดูดซับที่ 1 ซ่ึงมีอุณหภมู ติ ำ�่ (โดยทวั่ ไปอยทู่ อี่ ณุ หภมู หิ อ้ ง) องคป์ ระกอบ B ถกู ดดู ซบั ภายใน terephthalic acid (TA, TPA, PTA) กรดเทเรฟแทลกิ (ทเี อ, หอดูดซับน้ี ส่วนองคป์ ระกอบ A ที่ไม่ถูกดดู ซับไหลออกทาง ทพี เี อ, พีทเี อ) 2 ดา้ นบนของหอดดู ซบั ที่ 1 เมอื่ สารดดู ซบั ในหอดดู ซบั ที่ 1 อมิ่ ตวั สารประกอบอินทรีย์ประเภทแอโรแมติกส์ (ดู aromatics) จะถกู ท�ำ ใหค้ นื สภาพ (regenerate) โดยเพม่ิ อณุ หภมู หิ อดดู ซบั ท่ีมีหมู่คาร์บอกซิล 2 หมู่ (carboxylic group, -COOH) แล้วผ่านกา๊ ซเฉ่ือยเข้าไปเพือ่ ไล่กา๊ ซ B ออกไปจากสารดูดซบั อยู่ในตำ�แหน่งพารา (para position) บนวงแหวนเบนซีน จากนน้ั จงึ ลดอณุ หภมู ขิ องหอดดู ซบั ท่ี 1 เพอ่ื เตรยี มรบั กา๊ ซผสม (ดู benzene) เปน็ ไอโซเมอร์ (isomer) กบั กรดพทาลกิ (ดู phthalic ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน เข้ามาแยกในรอบตอ่ ไป พรอ้ มกับสลับผ่านก๊าซผสมไปยงั หอ acid) และไอโซพทาลกิ (ดู isophthalic acid) สูตรโมเลกุล ดูดซับที่ 2 เพ่อื ท�ำ หนา้ ท่ดี ดู ซบั แทนหอดดู ซับที่ 1 นิยมใช้การ C8H6O4 ดดู ซับชนิดสลบั อณุ หภมู นิ อ้ ยกวา่ การดดู ซบั ชนิดสลับความดนั O OH HO O กรดเทเรฟแทลิก แผนผงั กระบวนการดดู ซับชนดิ สลับอณุ หภูมิ ลกั ษณะทางกายภาพ ณ อณุ หภมู หิ อ้ งและความดนั บรรยากาศ ของแขง็ สีขาว กลนิ่ ออกเปรย้ี วเลก็ น้อย และระเหดิ ทอ่ี ณุ หภมู ิ 402 องศาเซลเซียส สังเคราะห์ได้จากการออกซิเดชัน (oxidation) ของสารต้ังต้นพาราไซลีน (p-xylene) โดยใช้ โคบอลท์แอซีเทต (cobalt acetate) เปน็ ตวั เร่งปฏิกิรยิ าและ โซเดยี มโบรไมด์ (sodium bromide) หรอื กรดไฮโดรโบรมกิ (hydrobromic acid) เปน็ สารเสรมิ (promoter) ในตวั กลาง กรดแอซีติก (ดู acetic acid) ทีภ่ าวะอณุ หภมู ิ 200 องศา เซลเซยี ส และความดนั 15 บาร์ template polymerization การเกิดพอลิเมอร์แบบใช้ CH3 -HO2O2 O OH แผน่ แบบ O OH วิธีการสังเคราะห์พอลิเมอร์ โดยเกิดปฏิกิริยาการเกิดพอลิ- CH3 เมอร์บนสายโซ่พอลิเมอร์ของพอลิเมอร์อีกชนิดหน่ึงท่ีใช้เป็น เทเรฟแทลิก แผ่นแบบ วิธีการนี้สามารถควบคุมการจัดเรียงตัวโครงสร้าง พาราไซลีน ของพอลิเมอร์ได้อย่างจำ�เพาะ ข้ึนอยู่กับพอลิเมอร์ท่ีใช้เป็น แผน่ แบบ เรมิ่ จากโมเลกลุ ของมอนอเมอร์ (ดู monomer) ทจ่ี ะ ใช้สังเคราะห์พอลิเมอร์ถูกดูดซับบนสายโซ่พอลิเมอร์ที่ใช้เป็น แผน่ แบบ เปน็ โมเลกุลเชงิ ซอ้ น (complex molecule) ของ มอนอเมอร์ตลอดความยาวของสายโซ่พอลิเมอร์แผ่นแบบ และจะเกิดปฏิกริยาการเกิดพอลิเมอร์เมื่อมีสารเร่ิมปฏิกิริยา แบบอนมุ ลู จากรอบๆ สายโซ่โมเลกลุ เข้าทำ�ปฏกิ ิริยา และเกิด 272 สารานกุ รม เปดิ โลกปโิ ตรเคมี

เปน็ มอนอเมอร์ (ดู monomer) ส�ำ หรบั ผลติ พอลเิ อทลิ นี เทเรฟ- แทเลต (ดู polyethylene terephthalate (PET)) พอลิเมอร์ ที่ใช้ผลิตขวดใสท่ีเรียกกันท่ัวไปว่า ขวดเพ็ต (PET) เส้นใย และแผ่นฟิลม์ 2 กรดเทเรฟแทลกิ แผ่นฟลิ ม์ เพต็ ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน ขวดเพต็ ขนาดและรปู แบบตา่ งๆ สารานุกรม เปิดโลกปโิ ตรเคมี 273

tetrahydrofuran (THF) เททระไฮโดรฟูแรน (ทีเอชเอฟ) ใช้เป็นตัวทำ�ละลายสำ�หรับพอลิไวนิลคลอไรด์ (ดู polyvinyl สารประกอบอนิ ทรยี ป์ ระเภทอเี ทอร์ (ether) โครงสรา้ งประกอบ chloride (PVC)) และน้ำ�มันขดั เงา (varnish) และใชใ้ นห้อง ด้วยวงแหวนห้าเหลี่ยม ท่ีมีอะตอมออกซิเจนเช่ือมต่อกับ ปฏิบตั กิ ารเคมี นอกจากน้ี ยงั ใช้ผลิตพอลิเททระเมทิลีนอเี ทอร์ อะตอมคารบ์ อน 4 อะตอม สตู รโมเลกลุ C4H8O ไกลคอล (polytetramethylene ether glycol) ซงึ่ ใชผ้ ลติ เสน้ ใย พอลิยูริเทน (ดู polyurethane) ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน2 เททระไฮโดรฟูแรน ลกั ษณะทางกายภาพ ณ อณุ หภมู หิ อ้ งและความดนั บรรยากาศ ของเหลวใส ไม่มีสี มีกลิ่นฉุน ละลายนำ้�ได้ดี สังเคราะห์ โดยการดงึ นำ�้ (ดู dehydration) ออกจากโมเลกุลสารต้ังต้น 1,4-บิวเทนไดออล (1,4-butanediol) HOCH2CH2CH2CH2OH -H2O 1,4-บวิ เทนไดออล เททระไฮโดรฟแู รน เททระไฮโดรฟูแรน นอกจากน้ี ยังเป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้จากการผลิต 1,4-บิวเทนไดออล โดยใช้สารต้ังต้น 1,3-บิวทาไดอีน (1,3-butadiene) ปฏิกิริยาเกิดผ่าน 1,4-ไดแอซีทอกซีเลต- 2-บิวทนี (1,4-diacetoxylate-2-butene) H2C HC CH2 น�ำ้ มันขัดเงาใช้ทาเนอื้ ไม้ H 1,4-ไดแอซที อกซีเลต-2-บิวทีน 1,3- บวิ ทาไดอนี 274 สารานกุ รม เปดิ โลกปิโตรเคมี

น้ำ�มันขัดเงาใชเ้ คลอื บเงาเฟอรน์ เิ จอร์ 2 ผลิตภัณฑ์ท่ที �ำ จากพอลยิ รู เิ ทน วัสดุท�ำ ดว้ ยพอลยิ รู เิ ทน ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน tex เท็กซ์ หน่วยทใ่ี ชว้ ดั ความหนาแนน่ เชงิ เส้น (linear mass density) ของ เสน้ ใย เทยี บน�้ำ หนกั เปน็ หนว่ ย กรมั ตอ่ 1000 เมตร และยงั มหี นว่ ย ดเี ทก็ ซ์ (detex) เทยี บน�ำ้ หนกั เปน็ หนว่ ย กรมั ตอ่ 10,000 เมตร ใชก้ บั เสน้ ใยหลายเส้นทมี่ ดั รวมกนั (filament tex) เทก็ ซใ์ ชบ้ ่งบอกขนาด ของไฟเบอร์ในหลายๆ ชนดิ เช่น กน้ กรองบหุ รี่ (cigarette filter) เส้นด้ายหนาที่ใช้สำ�หรับถัก (yarn) และแผน่ ผ้าหรือสงิ่ ทอ (fabric) และสามารถคำ�นวณเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยหลายเส้นท่ีมัด รวมกนั (filament) โดยใช้หนว่ ยของดีเท็กซ์ (detex) ดงั สมการ f = 4 x 10-6 dtex pr เม่ือ r คือ ความหนาแน่นของเส้นใยในหน่วย กรัมต่อลูกบาศก์ เซนติเมตร และ f คือ เสน้ ผ่านศนู ย์กลาง มหี น่วยเป็นเซนติเมตร thermal cracking การแตกตัวด้วยความร้อน การแตกตัวสารประกอบไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่ให้เป็นโมเลกุล เลก็ โดยใชค้ วามรอ้ นเพยี งอยา่ งเดยี ว ตวั อยา่ งเชน่ กระบวนการแตกตวั ของก๊าซออยล์ (gas oil) หรือน�้ำ มันเตา (fuel oil) ได้นำ�้ มันเบาทม่ี ี มูลคา่ สงู ขึน้ เชน่ น้ำ�มันดีเซล (diesel oil) หรือแกโซลนี (gasoline) สารานกุ รม เปิดโลกปิโตรเคมี 275

thermoplastic elastomers (TPEs), thermoplastic rubber thermoplastic olefin elastomers, olefinic TPEs (TPOs) วัสดุยดื หย่นุ เทอร์มอพลาสตกิ (ทีพอี ี), ยางเทอรม์ อพลาสติก วัสดุยืดหยุ่นโอเลฟินเทอร์มอพลาสติก, โอเลฟินนิกทีพีอี วัสดุท่ีแสดงสมบัติท่ัวไปของยางเทอร์มอเซต (thermoset (ทีพีโอ) rubber) เป็นสมบัติหลัก มีความสามารถในการขึ้นรูป วสั ดยุ ดื หยนุ่ เทอรม์ อพลาสตกิ (ดู thermoplastic elastomers) (processability) และเวียนกลับมาใช้ใหม่ได้เช่นเดียวกับ ประเภทหน่ึงท่ีมีพอลิโพรพิลีน (polypropylene) เป็น เทอร์มอพลาสติก (thermoplastic) ประกอบด้วยพอลิเมอร์ องค์ประกอบหลัก ผสมกับยาง (rubber) ได้วัสดุยืดหยุ่นที่ อย่างน้อย 2 วัฏภาค (phase) คือ วัฏภาคแข็งที่เป็น ประกอบด้วยเทอร์มอพลาสติกของพอลิโอเลฟินแบบกึ่งผลึก เทอรม์ อพลาสติก (thermoplastic) และวฏั ภาคออ่ นของวัสดุ (semi-crystalline thermoplastic polyolefin) และวสั ดยุ ดื หยนุ่ ยดื หยนุ่ (ดู elastomer) แสดงสมบตั ทิ เี่ ปน็ สมบตั ริ วมของแตล่ ะ แบบอสัณฐาน (amorphous elastomer) จงึ มคี วามออ่ นนุ่ม 2 วัฏภาค อุณหภูมิหลอมมีผลมาจากวัฏภาคเทอร์มอพลาสติก มากและยืดหยนุ่ ไปจนถึงมีความแข็งมากและเปราะ ชนิดที่ และอณุ หภมู ิเปลย่ี นสภาพแก้วมีผลมาจากวัฏภาควัสดยุ ืดหยุ่น พบได้มากที่สุดคือ พอลิโพรพิลีนเอกพันธ์ (polypropylene ตวั อยา่ งของทพี อี ี เชน่ พอลเิ มอรร์ ว่ มสไตรนี -บลอ็ ก-บวิ ทาไดอนี homopolymer) หรือพอลิเมอร์ร่วมเอทิลีนโพรพิลีนและ -บล็อก-สไตรีน ยางเอทิลีนโพรพิลีนไดอีน เทอร์มอพลาสติกอิลาสโตเมอร์ ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน โอเลฟินมีสมบัติรวมกันของความต้านทานแรงกระแทกได้ดี มากทอี่ ุณหภูมติ ่�ำ ความแข็งตงึ สูง อตั ราการไหลเมอ่ื หลอมดี และสามารถควบคุมการหดตัวขณะข้ึนรูปได้ ส่วนใหญ่นำ�ไป ทำ�ชิ้นส่วนรถยนต์ เครื่องยนต์ สายไฟและสายเคเบิลท่ีเป็น ฉนวน ยางเทอร์มอพลาสตกิ เมด็ ทพี โี อ สายนาฬกิ าผลติ จากวสั ดุยืดหยนุ่ เทอรม์ อพลาสติก วสั ดยุ ดื หย่นุ เทอร์มอพลาสติก อุปกรณ์ประกอบรถยนต์ 276 สารานกุ รม เปดิ โลกปโิ ตรเคมี

อปุ กรณป์ ระกอบรถยนต์ 2 thermoset, thermoset plastic เทอรม์ อเซต, เทอร์มอเซตพลาสติก ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน พอลิเมอร์ท่ีไม่สามารถละลายและ/หรือนำ�มาหลอมใหม่ได้ เน่ืองจากมีการเปล่ียนแปลง ทางเคมีอย่างถาวรระหว่างการขึ้นรูปแล้วจึงไม่สามารถนำ�มาขึ้นรูปใหม่ได้ เป็นผล มาจากโครงสร้างท่ีเช่ือมโยงเป็นตาข่าย ซ่ึงเชื่อมโยงพันธะโคเวเลนต์ตลอดทั้งสายโซ่ แต่จะเกิดปฏิกิริยาการสลาย (degradation) ไดก้ ับความร้อน ตัวเรง่ ปฏิกริ ิยา แสงยวู ี ตัวอย่างเทอร์มอเซตพอลิเมอร์ เช่น เรซินฟีนอลฟอร์มัลดีไฮด์ (ดู phenolic resin) เรซนิ เมลามนี ฟอรม์ ลั ดีไฮด์ (melamine-formaldehyde resin) เรซนิ ยูเรียฟอรม์ ัลดไี ฮด์ ยางธรรมชาติ (ดู natural rubber) หรอื ยางสงั เคราะห์ (synthetic rubber) ทแ่ี ปรสภาพ ให้เกิดการเชื่อมโยง (cross-linked) หลังการบ่ม (curing) thermosetting polyester พอลเิ อสเทอร์ประเภทเทอรม์ อเซต พอลเิ มอรป์ ระเภทเทอรม์ อเซต (ดู thermosetting polymer) ของพอลเิ อสเทอรช์ นดิ ไมอ่ ม่ิ ตวั (ดู unsaturated polyester) ทใี่ ชม้ อนอเนอรเ์ ปน็ สารเชอื่ มขวาง เชน่ สไตรนี (ดู styrene) เป็นตน้ ผ่านการเกิดพอลิเมอรแ์ บบอนมุ ูลอสิ ระ (free radical polymerization) และ เพอรอ์ อกไซด์อนิ ทรีย์ เชน่ เบนซลิ เพอรอ์ อกไซด์ (benzyl peroxide) เปน็ แหลง่ ให้อนมุ ลู อสิ ระ (free radical) โดยการแตกตัวด้วยความรอ้ น เช่น พอลิเอสเทอรข์ องเอทลิ ีน- ไกลคอลมาลเิ อต (ethylene glycol maleate polyester) ท�ำ ปฏกิ ริ ยิ ากบั สไตรนี มอนอเมอร์ โดยใช้ตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ าหรือความรอ้ น เกิดเป็นพอลเิ อสเทอรท์ ีเ่ ปน็ โครงตาข่าย พอลิเมอร์ร่วมสไตรนี พอลเิ อสเทอร์ 277 thermosetting polymer พอลเิ มอรป์ ระเภทเทอร์มอเซต พอลิเมอร์ที่เกิดจากโมเลกุลของโอลิโกเมอร์หรือพรีพอลิเมอร์ ท่ีทำ�ให้เกิดการเช่ือมขวาง ตอ่ ไปได้ โดยใช้ความร้อนหรือตวั เร่งปฏกิ ริ ยิ าที่เหมาะสม หรือทั้ง 2 ปจั จัยรว่ มกนั เช่น โนโวแลก็ (novolac) สารานุกรม เปิดโลกปโิ ตรเคมี

toluene ทอลวิ อนี สารประกอบไฮโดรคารบ์ อนประเภทแอโรแมตกิ ส์ (ดู aromatics) ที่มีหมู่เมทิล (methyl group, b-CenHz3e)neเป) น็ สหตู มรู่แโมทเนลทกอ่ีลุ ะCต7อHม8 ไฮโดรเจนบนวงแหวนเบนซนี (ดู 2 ทอลิวอีนผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน ทอลิวอีนใชเ้ ป็นตัวทำ�ละลายในสที าบ้าน สที าบ้าน ลกั ษณะทางกายภาพ ณ อณุ หภมู หิ อ้ งและความดนั บรรยากาศ ของเหลวใส ไม่มสี ี มกี ลน่ิ ฉุน ไม่ละลายน�ำ้ เปน็ ผลติ ภัณฑ์ ที่พบได้เล็กน้อยในน้ำ�มันดิบ ส่วนใหญ่ผลิตจากกระบวนการ รีฟอรม์ มิง (ดู reforming) หรอื จากการแตกตวั (cracking) ของแนฟทา (ดู naphtha) ในโรงงานผลิตโอเลฟนิ (ดู olefin) เปน็ สารตง้ั ตน้ ส�ำ หรบั ผลติ สารแอโรแมตกิ สท์ ม่ี ลู คา่ สงู กวา่ เชน่ เบนซนี (ดู benzene) โดยการดงึ หมแู่ อลคลิ (ดู dealkylation) และของผสมเบนซนี และไซลนี (ดู xylene) จากดสิ พรอพอรช์ นั - เนชนั (disproportionation) ซงึ่ น�ำ ไปใชเ้ ปน็ วตั ถดุ บิ ในการผลติ สารอ่ืนๆ ตอ่ ไป นอกจากนี้ ยังใชเ้ ปน็ ตวั ท�ำ ละลายในสีทาบ้าน กาว แล็กเกอร์ และทินเนอร์ เปน็ ต้น ทอลวิ อีน แล็กเกอรท์ าเนื้อไม้ หัตถกรรมงานไม้ทเี่ คลือบเงาด้วยแลก็ เกอร์ 278 สารานกุ รม เปิดโลกปิโตรเคมี

OCN CH3 N CO 2,6-ทอลวิ อีนไดไอโซไซยาเนต ลกั ษณะทางกายภาพ ณ อณุ หภมู หิ อ้ งและความดนั บรรยากาศ 2 ของเหลวใส สเี หลอื งออ่ น มกี ลนิ่ ฉนุ ไมล่ ะลายน�ำ้ สงั เคราะหโ์ ดย ไม้ท่นี ำ�มาท�ำ พ้นื หรอื เฟอรน์ ิเจอร์สวยงามขึน้ เงาเมือ่ ทาแล็กเกอร์ ใชไ้ ดไนโตรทอลวิ อนี (dinitrotoluene) เปน็ สารตง้ั ตน้ ผา่ นการ ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน เตมิ ไฮโดรเจน (ดู hydrogenation) ท่ีมีเหลก็ (iron) และ toluene dealkylation การดึงหมแู่ อลคลิ จากทอลวิ อนี กรดไฮโดรคลอริก (hydrochloric acid) เปน็ ตัวเร่งปฏกิ ริ ิยา การสงั เคราะหเ์ บนซนี (ดู benzene) โดยดงึ หมเู่ มทลิ (methyl ได้ผลผลิต 2,4-ไดแอมิโนทอลิวอีน (2,4-diaminotoluene) โgดroยuใชpไ้ , ฮโ-ดCรHเจ3)น ออกจากโมเลกุลของทอลวิ อีน (ดู toluene) ซ่ึงทำ�ปฏิกิริยาต่อกับฟอสจีน (ดู phosgene) ได้ทอลิวอีน- ทอ่ี ณุ หภมู ิ 700 องศาเซลเซยี ส ความดนั 40 ไดไอโซไซยาเนตเป็นผลผลิตหลัก และกรดไฮโดรคลอริกเป็น ผลผลติ พลอยได้ CH� Fe CH� บรรยากาศ โดยมโี ลหะนกิ เกิล (nickel) เปน็ ตัวเรง่ ปฏิกริ ิยา O�N NO� HCl H�N NH� CH3 2,4-ไดไนโตรทอลวิ อนี 2,4-ไดแอมโิ นทอลิวอีน + H2 + CH4 CH� CH� NH� NCO ทอลวิ อนี ไฮโดรเจน เบนซนี มีเทน + �ClCOCl + �HCl ฟอสจนี กรดไฮโดรคลอรกิ toluene diisocyanate (TDI) ทอลวิ อีนไดไอโซไซยาเนต NH� NCO (ทดี ไี อ) 2,4-ไดแอมโิ นทอลิวอนี 2,4-ทอลิวอีนไดไอโซไซยาเนต สารประกอบอนิ ทรยี ป์ ระเภทแอโรแมตกิ ส์ (ดู aromatics) ทมี่ ี หมไู่ อโซไซยาเนต (ดู isocyanate) 2 หมู่ เปน็ หมแู่ ทนทอี่ ะตอม ไฮโดรเจนบนวงแหวนทอลวิ อนี (ดู toluene) เกดิ โครงสรา้ งได้ นอกจากน้ยี ังสงั เคราะห์ได้จากคารบ์ อนิลเลชนั (ดู carbonyl- 2 ไอโซเมอร์ (isomer) คือ 2,4-ทอลิวอีนไดไอโซไซยาเนต ation) ของไดโนโทรทอลวิ อนี กบั คารบ์ อนมอนอกไซด์ (carbon (2,4-toluenediisocyanate) ที่มีหมู่ไอโซไซยาเนตอยู่ใน monoxide) ท่ีอณุ หภมู ิ 250 องศาเซลเซยี ส ความดัน 200 ตำ�แหน่งอะตอมคาร์บอนท่ี 2 และ 4 และ 2,6-ทอลิวอนี - บาร์ โดยมีแพลลาเดียม (II) คลอไรด์ (palladium (II) ไดไอโซไซยาเนต (2,6-toluenediisocyanate) ท่ีมีหมู่ chloride) เปน็ ตวั เร่งปฏิกริ ิยา ไอโซไซยาเนตอยู่ในตำ�แหน่งอะตอมคาร์บอนที่ 2 และ 6 จากการผลิตได้สัดส่วนของทั้งสองไอโซเมอร์เป็น 80:20 CH� CH� ดังน้ัน เม่ือกล่าวถึงทอลิวอีนไดไอโซไซยาเนตจึงหมายถึง NO� NCO 2,4-ทอลวิ อนี ไดไอโซไซยาเนตเปน็ หลกั สตู รโมเลกลุ C9H6N2O2 + �CO + �CO� NO� คาร์บอนมอนอกไซด์ NCO คารบ์ อนไดออกไซด์ 2,4-ไดไนโตรทอลิวอนี 2,4-ทอลิวอีนไดไอโซไซยาเนต CH3 OC N NCO เป็นสารต้ังต้นสำ�หรับผลิตพอลิยูริเทน (ดู polyurethane) โดยทำ�ปฏิกริ ยิ ากบั สารพอลิออล (polyol) ทมี่ ีหมแู่ อลกอฮอล์ 2,4-ทอลวิ อีนไดไอโซไซยาเนต ในโครงสรา้ ง สารานกุ รม เปิดโลกปโิ ตรเคมี 279

transalkylation การแลกเปลย่ี นหมู่แอลคลิ ปฏกิ ริ ยิ าเคมกี ารเคลอ่ื นยา้ ยหมแู่ อลคลิ (alkyl group, R) จาก โมเลกุลเดมิ ไปยงั โมเลกลุ อืน่ ทำ�ใหไ้ ด้โมเลกุลใหม่ 2 โมเลกุล ตัวอย่างเช่น การสังเคราะห์ไซลีน (ดู xylene) จากการ แเมลสกิทเปิลลีนยี่ น(หmมeเู่ มsทitลิyle(mneet)hyกl ับgrอoะuตpอ, ม-CไฮHโ3ด) ร1เจหนมขู่ จอางกโโมมเเลลกกุลลุ ทอลวิ อีน (ดู toluene) 2 ทอลิวอีน เมสทิ ิลีน ไซลนี ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน triethylene glycol (TEG) ไทรเอทลิ นี ไกลคอล (ทีอีจี) สารประกอบอนิ ทรยี ป์ ระเภทไกลคอลหรอื ไดออล (ดู glycol, diol) ทปี่ ระกอบดว้ ย โมเลกุลของเอทลิ นี ไกลคอล 3 โมเลกลุ เช่ือมต่อกนั ด้วยพันธะออกซเิ จน มีหมู่ ไฮดรอกซิล (hydroxyl group, -OH) ทปี่ ลายสายโซท่ ้ังสองด้าน สูตรโมเลกลุ C6H14O4 HO O O OH ไทรเอทลิ นี ไกลคอล ลกั ษณะทางกายภาพ ณ อณุ หภมู หิ อ้ งและความดนั บรรยากาศ ของเหลวหนดื ใส ไม่มีสี ไม่มีกลิน่ ดดู ความชืน้ และละลายน้ำ� เปน็ ผลผลิตพลอยไดจ้ ากการผลิต เอทิลนี ไกลคอล (ดู ethylene glycol) จากปฏกิ ริ ิยาระหว่างเอทลิ นี ออกไซด์ (ethylene oxide) กับนำ้� ใช้เป็นสารเสริมสภาพพลาสติก (plasticizer) ส�ำ หรับพลาสติกกลุ่มไวนลิ เชน่ พอลิไวนิลคลอไรด์ (ดู polyvinyl chloride) ใชเ้ ปน็ สารฆา่ เชอ้ื โรค สารดดู ซบั น�ำ้ ออกจากกา๊ ซธรรมชาติ และระบบปรบั อากาศ นอกจากนี้ ยงั เป็นสารเติมแต่งส�ำ หรบั น�ำ้ มันไฮดรอลิก (hydraulic fluid) และ นำ�้ มนั เบรก (brake fluid) น�ำ้ มนั เบรก น�้ำ ยาฆ่าเชอื้ โรค 280 สารานุกรม เปิดโลกปิโตรเคมี

Glycol dehydration unit Water vapor 2 Dry gas Condenser Glycol pump 1 Wet gas feed 3 Glycol contactor Flash gas 1 ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน Rich glycol 2 Glycol regenerator Rich flash Skim oil 3 Cross exchangar Roboiler Lean glycol แผนภูมิกระบวนการดดู ซับน้ำ�ออกจากก๊าซธรรมชาติดว้ ยสารประกอบไกลคอล ค�ำ อธบิ ายผังกระบวนการดูดซบั น�ำ้ กา๊ ซเปยี ก (wet gas feed) จะเขา้ สหู่ อดดู ซบั (glycol contactor) ภายในมสี ารไกลคอล เช่น ไทรเอทลิ นี ไกลคอล ฉดี ลงจากยอด หอสวนทางกบั กา๊ ซเปยี ก กา๊ ซทปี่ ราศจากความชน้ื หรอื กา๊ ซแหง้ (dry gas) ไหลออกทางด้านบนของหอดูดซับ ส่วนไกลคอลท่ี ดูดซับความช้ืนไว้ (rich glycol) ไหลออกจากกน้ หอดดู ซบั เข้า สู่ถงั ลดความดันแบบแฟลช (rich flash) เพื่อไลก่ า๊ ซออกจาก ของเหลว จากนน้ั ของเหลวทไี่ ดผ้ า่ นเครอื่ งแลกเปลยี่ นความรอ้ น (cross exchanger) กอ่ นเข้าสู่หอคนื สภาพไกลคอล (glycol regenerator) เพอื่ กลนั่ แยกน�้ำ ออกจากไกลคอล ไอน�ำ้ ถกู ไลอ่ อก สู่ยอดหอและผ่านหน่วยเครื่องควบแน่น ส่วนไกลคอลแห้ง (lean glycol) ที่ได้จากใตห้ อกลั่นผ่านหมอ้ ต้มซำ้� (reboiler) ก่อนหมุนวนมาใช้ใหมใ่ นหอดูดซบั น้�ำ มนั ไฮดรอลิก สารานกุ รม เปิดโลกปโิ ตรเคมี 281

trinitrotoluene (TNT) ไทรไนโตรทอลวิ อีน (ทเี อ็นที) สารประกอบอนิ ทรยี ป์ ระเภทแอโรแมตกิ ส์ (ดู aromatics) ทมี่ ี วหงมแไู่ นหโวตนรท(อnลitrิวoอgนี ro(ดupู t,oNluOe2n)e3) หมู่ เปน็ หมแู่ ทนทไี่ ฮโดรเจนบน ในต�ำ แหนง่ อะตอมคารบ์ อนท่ี 2 4 และ 6 ตามลำ�ดบั สูตรโมเลกลุ C7H5N3O6 2 ไทรไนโตรทอลิวอนี ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน ลกั ษณะทางกายภาพ ณ อณุ หภมู หิ อ้ งและความดนั บรรยากาศ การระเบิดตึก ของแขง็ สเี หลอื ง ไมล่ ะลายน�ำ้ เปน็ วตั ถรุ ะเบดิ สงั เคราะหโ์ ดยใช้ สารตั้งต้นไดไนโตรทอลิวอีน (dinitrotoluene) เกิดปฏิกิริยา tripropylene glycol ไทรโพรพลิ ีนไกลคอล ไนเตรชนั (nitration reaction) กบั ไนโตรเนยี มไอออน (nitronium สารประกอบอินทรีย์ประเภทไกลคอลหรือไดออล (ดู glycol, กioบั nก, รNดOซ2ลั+)ฟทวิ เี่รกกิ ดิ (จsาuกlfปuฏriกิcริ aยิ cาiรdะ)หใวชา่ ผ้ งลกติรรดะไนเบทดิ รทกิ า(งnทitหriาcรaแcลidะ) diol) ทีม่ ีหม่ไู ฮดรอกซิล (hydroxyl group, -OH) เช่ือมต่อ อตุ สาหกรรมบางประเภท เช่น การท�ำ เหมอื งแร่ การระเบิด ท่ีปลายทง้ั 2 ด้าน ของสายโซ่หลักทม่ี พี ันธะออกซิเจน (-O-) ตกึ ซง่ึ มกั ใชใ้ นกรณที ต่ี อ้ งการสรา้ งตกึ ใหมแ่ ทนตกึ เกา่ ชว่ ยยน่ 2 พันธะอยู่ในโมเลกุล สูตรโมเลกุล C9H20O4 ระยะเวลา ท�ำ ให้การทำ�งานรวดเร็วข้นึ สารไทรไนโตรทอลิวอีน ไทรโพรพิลีนไกลคอล ลักษณะทางกายภาพ ณ อุณหภูมิห้องและความดัน บรรยากาศ ของเหลวหนืด ไม่มีสี ละลายน้ำ� มีความเปน็ พิษตำ่� ผลิตภัณฑ์พลอยได้จากการผลิตโพรพิลีนไกลคอล (ดู propylene glycol) ที่มีโพรพิลีนออกไซด์ (propylene oxide) และน้ำ�เป็นสารตั้งต้น ใช้ผลิตพอลิเอสเทอร์ (ดู polyester) และใช้เป็นส่วนผสมของสารเสริมสภาพ พลาสติก (plasticizer) นำ้�มันหลอ่ ลื่น (lubricant) และสาร กันเยือกแขง็ (antifreeze) การใชร้ ะเบิดทเี อ็นทีเพือ่ กิจการทางทหาร 282 สารานกุ รม เปดิ โลกปโิ ตรเคมี

ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) unplasticized polyvinyl chloride (uPVC) พอลไิ วนลิ คลอไรด์ พอลิเอทลิ นี น�ำ้ หนกั โมเลกลุ สูงพเิ ศษ ไม่เตมิ สารเสรมิ สภาพพลาสติก (ยพู วี ีซี) พอลเิ อทลิ นี (ดู polyethylene) ทมี่ นี �้ำ หนกั โมเลกลุ สงู มากเปน็ พีวีซีท่ีไม่เติมสารเสริมสภาพพลาสติก มีความแข็งเกร็งสูง พเิ ศษ อยใู่ นชว่ ง 1-3 ลา้ น สงั เคราะหโ์ ดยวธิ เี ดยี วกบั พอลเิ อทลิ นี (high rigidity) เปน็ พลาสตกิ ทม่ี คี วามแขง็ แรง (strength) และ ความหนาแนน่ สงู (ดู high density polyethylene (HDPE)) แข็งตงึ (stiffness) มากกวา่ พอลิเอทลิ นี (ดู polyethylene) แต่มีการควบคุมส่ิงปนเป้ือน (impurities) ในระดับหนึ่งใน และพอลโิ พรพลิ นี (ดู polypropylene) จงึ ใชใ้ นการในการผลติ รอ้ ยลา้ นสว่ น มคี วามหนาแนน่ ประมาณ 0.97 กรมั ตอ่ ลกู บาศก์ เป็นบัตรเครดิต วัสดุทนทานติดผนงั บ้าน ประตู และท่อนำ�้ เซนตเิ มตร มสี มบตั ติ า้ นทานการขดั ถู (abrasion resistance) มคี วามเหนยี วสงู (toughness) แมใ้ นภาวะอณุ หภมู เิ ยน็ ยงิ่ ยวด 2 (cryogenic temperature) มคี วามตา้ นทานการแตกร้าวจาก ความเค้นสงู (stress cracking resistance) ทนการขดั ถู ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน (abrasion resistance) มีความสามารถหลอ่ ล่ืนในตัว (self- lubricating) ทนสารเคมดี เี ยยี่ ม (chemical resistance) รวมถงึ กรดและด่างเข้มข้น นิยมใช้ทำ�วัสดุสำ�หรับบุรองเครื่องมือ กระบวนการทางเคมี (liners for chemical processing equipment) สารเคลอื บหล่อลนื่ ผิวโลหะ อปุ กรณน์ นั ทนาการ (recreational equipment) เชน่ ฐานกระดานสกี (ski base) และอปุ กรณท์ างการแพทย์ (medical device) นอกจากนั้น ยงั นิยมขึ้นรปู เป็นเส้นใยที่มคี วามแข็งแรงสูง (high strength fiber) เพอื่ ผลติ เสอื้ เกราะกนั กระสนุ เชน่ เดยี วกบั เสน้ ใยเคฟลาร์ (ดู Kevlar) และใชเ้ สรมิ แรงในวสั ดเุ ชงิ ประกอบ (ดู composite material) ประตู เส้นใยทีผ่ ลติ จากพอลิเอทิลนี น้�ำ หนัก หมวกกนั กระสุน โมเลกุลสูงพิเศษ บานกรอบประตหู น้าต่าง หมวกและเสอื้ เกราะกันกระสุน ผลติ ภณั ฑ์จากยูพวี ีซี สารานกุ รม เปิดโลกปโิ ตรเคมี 283

unsaturated polyester (UP) พอลเิ อสเทอร์ชนิดไม่อ่มิ ตัว urea-formaldehyde resin (UF), urea เรซินยูเรีย- (ยพู ี) ฟอร์มลั ดไี ฮด์ (ยูเอฟ), ยเู รีย กลมุ่ ของพอลเิ อสเทอร์ (ดู polyester) ทมี่ ีหมไู่ วนิล ซง่ึ มคี วาม พอลิเมอร์ประเภทเทอรม์ อเซต (ดู thermosetting polymer) ไมอ่ มิ่ ตวั หรอื มพี นั ธะคใู่ นโครงสรา้ งสายโซห่ ลกั (backbone chain) สังเคราะห์ได้จากปฏิกิริยาระหว่างยูเรีย (คาร์บาไมด์) กับ เป็นผลผลิตที่ได้จากปฏิกิริยาการควบแน่น (condensation) ฟอร์มัลดีไฮด์ (ดู formaldehyde) หรือจากพอลิเมอร์ของ ของกรดไดเบสกิ (dibasic acid) กับไกลคอล (ดู glycol) ยเู รียเอง ตวั อยา่ งของกรดไดเบสกิ เชน่ มาเลอกิ แอนไฮไดรด(์ ดู maleic anhydride) ตวั อย่างของไกลคอล เชน่ โพรพิลนี ไกลคอล (ดู CH2 N CH2 CH2 N CH2 propylene glycol) เอทลิ นี ไกลคอล(ดู ethylene glycol) และ CO CO 2 ไดเอทิลนี ไกลคอล (ดู diethylene glycol) เปน็ ต้น ควบคุม N CH2 N CH2 N CH2 N CH2 N CH2 ระดับความไม่อิ่มตัวด้วยพทาลิกแอนไฮไดรด์ (ดู phthalic CO CO CO anhydride) กรดไอโซพทาลกิ (isophthalic acid) และกรด N CH2 N CH2 N CH2 N CH2 N CH2 N CH2 อะดิพกิ (adipic acid) เป็นต้น ละลายพอลิเอสเทอร์ชนดิ ไม่ ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน อมิ่ ตวั ในมอนอเมอรท์ พี่ รอ้ มเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า (reactive monomer) CO CO CO ซึง่ เปน็ มอนอเมอรไ์ ม่อม่ิ ตัว เชน่ สไตรนี (ดู styrene) เพือ่ ใชเ้ ปน็ สารเช่ือมขวาง (crosslinking agent) เกิดการเชอื่ ม N CH2 N CH2 N CH2 N CH2 N CH2 N CO CO CO ขวางเป็นเทอร์มอเซตติงพอลิเอสเทอร์ (ดู thermosetting UเrรeซaินFยoูเrรmยี a-ฟldอehรy์มdลั eดีไฮด์ polyester) โดยเกิดปฏิกิริยาระหว่างมอนอเมอร์ไม่อิ่มตัว หรอื พรพี อลเิ มอร์ (prepolymer) กบั พันธะคูข่ องคารบ์ อนใน vinyl acetate ไวนิลแอซีเทต โครงสร้างสายโซ่หลัก พอลิเอสเทอร์เรซินมีสมบัติทางไฟฟ้า สารประกอบอินทรีย์ประเภทไวนิล (vinyl) ที่มีหมู่แอซีเทต ที่ดีและมีความต้านทานความร้อน มีสมบัติทางกายภาพอยู่ (บaนcโeคtaรงteสรgา้ roงเuอpท,ลิ Cนี H3(CดOู eOth-)ylเeปnน็ eห) มสแู่ ูตทรนโมทเอ่ี ละกตุลอมCไ4ฮHโ6ดOร2เจน ในช่วงกว้าง ต้ังแต่แข็งแรงและเปราะไปจนถึงมีความเหนียว และต้านทานความอ่อนนุ่มและยืดหยุ่น (resistant to soft and flexible) ความหนืดอยู่ในช่วงต้ังแต่ 50 ไปจนถึง มากกว่า 25,000 เซนตพิ อยส์ สามารถใชง้ านไดห้ ลากหลาย ในรปู ของแผน่ อดั ซอ้ น (laminate) วสั ดเุ ชงิ ประกอบ (composite) เชน่ แท็งก์ ตัวเรือ เสาไฟถนน ตเู้ กบ็ ผลิตภัณฑ์ เป็นต้น ไวนลิ แอซเี ทต ลกั ษณะทางกายภาพ ณ อณุ หภมู หิ อ้ งและความดนั บรรยากาศ ของเหลวใส ไมม่ สี ี หรอื มสี เี หลอื งออ่ น กลนิ่ ฉนุ สงั เคราะหโ์ ดย ใชเ้ อทลิ นี เปน็ สารตง้ั ตน้ ท�ำ ปฏกิ ริ ยิ ากบั กรดแอซตี กิ (ดู acetic acid) และออกซเิ จน ทอ่ี ณุ หภมู ิ 117 องศาเซลเซยี ส ความดนั 5 บรรยากาศ โดยมแี พลลาเดยี มแอซเี ทต (palladium acetate) เปน็ ตัวเร่งปฏิกริ ยิ า OO เอทลิ นี กรดแอซีติก ออกซเิ จน ไวนิลแอซีเทต น้�ำ เปน็ มอนอเมอร์ (ดู monomer) ส�ำ คญั ทใี่ ชผ้ ลติ พอลไิ วนลิ แอซเี ทต (ดู poly(vinyl acetate) (PVCA)) พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (ดู poly(vinyl alcohol) (PVA)) และพอลิเมอร์ร่วมไวนิล- แอซเี ทต (vinyl acetate copolymer) ผลติ ภัณฑ์จากพอลเิ อสเทอร์ชนดิ ไมอ่ ่ิมตวั 284 สารานกุ รม เปดิ โลกปโิ ตรเคมี

ฟองน้�ำ พอลไิ วนลิ แอซีเทต 2 ไวนลิ แอซเี ทต ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน น้�ำ ตาเทียมที่มีส่วนผสมของพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ vinyl alcohol (VA) ไวนิลแอลกอฮอล์ (วีเอ) สารอินทรียป์ ระเภทไวนิล (vinyl) ทม่ี หี มู่ไฮดรอกซิล (hydroxyl group, -OH) เป็นหมู่แทนท่ี บนอะตอมคารบ์ อนของโมเลกุลไวนลิ เปน็ ไอโซเมอร์ (isomer) กบั แอซที ัลดีไฮด์ (ดู acetaldehyde) และเอทิลีนออกไซด์ (ethylene oxide) สูตรโมเลกุล C2H4O ไวนิลแอลกอฮอล์ ไวนิลแอลกอฮอล์เป็นสารไม่เสถียร และจะเกิดปฏิกิริยาเทาโทเมอไรเซชัน (tautomerization) เปลย่ี นโครงสร้างเปน็ แอซีทลั ดไี ฮด์ CH2=CHOH CH3-CH=O ไวนิลแอลกอฮอล์ แอซที ลั ดไี ฮด์ สารานกุ รม เปิดโลกปิโตรเคมี 285

vinyl chloride, vinyl chloride monomer (VCM) ไวนิล- คลอไรด์, ไวนิลคลอไรด์มอนอเมอร์ (วซี เี อม็ ) สารประกอบอินทรยี ์ประเภทไวนิล (vinyl) ที่มีอะตอมคลอรีน (chlorine, Cl) เป็นหมู่แทนที่อะตอมไฮโดรเจนในโครงสร้าง เอทลิ นี (ดู ethylene) สูตรโมเลกุล C2H3Cl 2 ไวนิลคลอไรด์ ผลติ ภัณฑท์ ำ�จากหนงั เทยี ม ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน ลกั ษณะทางกายภาพ ณ อณุ หภมู หิ อ้ งและความดนั บรรยากาศ บรรจภุ ัณฑ์ กา๊ ซ ไมม่ สี ี กลน่ิ หวาน ไวไฟ ความเปน็ พษิ สงู และเป็นสาร กอ่ มะเรง็ สงั เคราะหโ์ ดยใชเ้ อทลิ นี เปน็ สารตง้ั ตน้ ผา่ นปฏกิ ริ ยิ า weight-average molecular weight น�ำ้ หนกั โมเลกลุ เฉลยี่ คลอรเิ นชนั โดยตรง (direct chlorination) กบั คลอรนี ทอี่ ณุ หภมู ิ เชงิ น้ำ�หนกั 40-50 องศาเซลเซยี ส ความดนั 4 บาร์ โดยมเี หลก็ (III) คลอไรด์ คา่ เฉลย่ี ของน�ำ้ หนกั โมเลกลุ ของพอลเิ มอรแ์ บบหนงึ่ ทใี่ ชน้ �้ำ หนกั (ferric (III) chloride) คอปเปอร์ (II) คลอไรด์ (copper (II) ของพอลเิ มอรเ์ ปน็ ฐานในการค�ำ นวณ เขยี นแทนดว้ ยสญั ลกั ษณ์ chloride) หรือแอนทิโมนี (III) คลอไรด์ (antimony (III) โดยพอลเิ มอรท์ ม่ี นี �ำ้ หนกั โมเลกลุ สงู จะสง่ ผลตอ่ คา่ มากกวา่ chloride) ไดผ้ ลผลติ เอทลิ นี ไดคลอไรด์ (ethylene dichloride) พอลเิ มอรท์ มี่ นี ำ้�หนกั โมเลกลุ ต�่ำ ดังสมการปฏกิ ิรยิ าเคมี CH2=CH2 + CI2 CICH2CH2CI เอทลิ นี คลอรีน เอทิลนี ไดคลอไรด์ CICH2CH2CI CH2=CHCI + HCI Mw = S i=1 Ni Mi2 S i=1 Ni Mi เอทลิ นี ไดคลอไรด์ เอทิลนี กรดไฮโดรคลอรกิ เมื่อ NMii คอื นจ�ำ�้ำ นหวนนักโโมมลเลขกอุลงขพอองลแิเตมล่อะรท์สีม่ายมี โวซลพ่ โมอลเลิเมกลุอรMท์ ่ี i i คือ เป็นมอนอเมอร์ (ดู monomer) ทใ่ี ชผ้ ลติ พอลิไวนลิ คลอไรด์ xylene ไซลีน (ดู polyvinyl chloride) สำ�หรับข้ึนรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวประเภทแอโรแมติกส์ เช่น ท่อ หนงั เทยี ม และบรรจภุ ณั ฑ์ เป็นตน้ ห(ดมู aแู่ rทoนmทaี่อtiะcตs)อมทไม่ี ฮหี โมดเู่รมเจทนลิ บ(นmวeงtแhyหlวgนrเoบuนpซ, นี-C(Hด3ู)b2enหzมeเู่ nปeน็ ) สตาตู มรโตม�ำ เแลหกนุลง่ ขCอ8งHห10มเู่ จมัดทโลิคทรเี่งกสาระา้ บงนไดว้ ง3แหไวอนโซคเมอื ออรอ์ ร(iโ์sทoไmซลeนีr) ทอ่ ชนิดตา่ งๆ (o-xylene) เมทาไซลีน (m-xylene) และพาราไซลีน (p-xylene) ผลิตไซลีนผสม (mixed xylene) จากการ 286 สารานกุ รม เปดิ โลกปโิ ตรเคมี รฟี อรม์ ดว้ ยตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ า (ดู catalytic reforming) ของสาร ตง้ั ตน้ แนฟทา (ดู naphtha) และแยกไอโซเมอรอ์ อกจากกนั ดว้ ย การแยกหลายขน้ั ตอน โดยแยกออรโ์ ทไซลีนออกจากของผสม และท�ำ ใหบ้ รสิ ทุ ธโ์ิ ดยการกลนั่ กอ่ น (ดู distillation) แลว้ จงึ แยก เมทาไซลีนออกจากพาราไซลีน โดยการดูดซับด้วยตัวกรอง

ระดบั โมเลกลุ (molecular sieve) และการตกผลกึ (ดู crystallization บรรยากาศ โดยมีแมกนีเซยี มออกไซด์ (magnesium oxide) process) สว่ นพาราไซลนี ซง่ึ มมี ลู คา่ มากทส่ี ดุ สามารถใชป้ ฏกิ ริ ยิ า เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โดยมีออร์โทครีซอล (o-cresol) และ การเปลย่ี นไอโซเมอร์ (ดู isomerization) สงั เคราะหไ์ ด้ พาราครซี อล (p-cresol) เป็นผลิตภณั ฑพ์ ลอยได้ CH3 CH3 CH3 CH3 ออรโ์ ทไซลนี เมทาไซลนี CH3 CH3 ฟนี อล เมทานอล 2,6-ไซลนี อล นำ้� โครงสร้างโมเลกุลทั่วไปของไซลีน พาราไซลีน , 2 ไซลีน ผลติ ภัณฑ์พลอยได้ ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน (ออรโ์ ทครีซอล และพาราครีซอล) xylenol, dimethyl phenol ไซลีนอล, ไดเมทลิ ฟนี อล สารประกอบอินทรีย์ที่มีโครงสร้างเป็นวงแหวนฟีนอล (ดู เปน็ มอนอเมอร์ (ดู monomer) ส�ำ หรบั สงั เคราะหพ์ อลเิ ฟนลี นี - อเี ทอร์ (polyphenylene ether) ซงึ่ ใชเ้ ปน็ พลาสตกิ วศิ วกรรม (engineering plastic) pแhทeนnทoีไ่l)ฮโดมรหี เจมนู่เมในทวลิ งแ(mหวeนthyแl บg่งroอuอpก,เป-็นCH63) 2 หมู่ เป็นหมู่ ไอโซเมอร์ คือ 2,6-ไซลีนอล (2,6-xylenol) 2,5-ไซลีนอล (2,5-xylenol) 2,4-ไซลีนอล (2,4-xylenol) 2,3-ไซลีนอล (2,3-xylenol) 3,4-ไซลนี อล (3,4-xylenol) และ 3,5-ไซลนี อล (3,5-xylenol) โดยไอโซเมอร์ชนิด 2,6-ไซลีนอล ซ่ึงมีหมู่เมทิลอยู่ใน ตำ�แหน่งออร์โท (ortho position) ของหมู่ไฮดรอกซิล (hydroxyl group, -OH) เป็นไอโซเมอร์ที่มีความสำ�คัญ มากที่สุด ดังน้ันเม่ือกล่าวถึงไซลีนอล โดยทั่วไปจึงหมายถึง 2,6-ไซลนี อลเปน็ หลกั ทงั้ 6 ไอโซเมอรม์ สี ตู รโครงสรา้ งโมเลกลุ คอื C8H10O 2,6-ไซลีนอล 2,5-ไซลนี อล 2,4-ไซลีนอล 2,3-ไซลนี อล 3,4-ไซลนี อล 3,5-ไซลนี อล ลกั ษณะทางกายภาพ ณ อณุ หภมู หิ อ้ งและความดนั บรรยากาศ พลาสตกิ วศิ วกรรมประเภทต่างๆ 2,6-ไซลนี อล เปน็ ของแขง็ ไมม่ สี ี หรอื สขี าว มกี ลนิ่ หอมหวาน ไวไฟ สังเคราะห์จากสารตั้งต้นฟีนอลทำ�ปฏิกิริยาการเติมหมู่ สารานกุ รม เปิดโลกปโิ ตรเคมี เมทลิ (methylation) ด้วยเมทานอล (methanol) ในสัดส่วน 1 ต่อ 6 ภายใต้ภาวะอณุ หภมู ิ 500 องศาเซลเซียสความดนั 287

z-average molecular weight น้ำ�หนักโมเลกุลเฉลี่ย ผลึกของแข็งท่ีพบได้ทั้งในธรรมชาติหรือจากการสังเคราะห์ แบบแซด ได้ซีโอไลต์ที่มีสมบัติเฉพาะเจาะจง สามารถแบ่งกลุ่มตาม ค่าเฉล่ียของนำ้�หนักโมเลกุลของพอลิเมอร์แบบหน่ึงท่ีมีความ ชนดิ ของโครงสร้างได้ประมาณ 40 ชนดิ ความแตกต่างของ อ่อนไหวต่อโมเลกุลของพอลิเมอร์ขนาดใหญ่มากๆ หาได้โดย โครงสรา้ ง เชน่ โครงสรา้ งผลกึ ความหนาแนน่ ขนาดของโพรง การใช้เทคนิคการวัดบางเทคนคิ เขียนแทนดว้ ยสญั ลกั ษณ์ ความแข็งแรงของพันธะ เป็นต้น มีผลต่อสมบัติต่างๆ ของ คำ�นวณไดจ้ ากสมการ ซีโอไลต์ ใชป้ ระโยชน์ในอุตสาหกรรม 3 ดา้ นหลัก คอื 1) เปน็ ตัวแลกเปลย่ี นประจุ (ion exchanger) โดยใช้สมบัติ การแลกเปล่ยี นประจุกบั ประจุบวกในโครงสร้าง เช่น ใชก้ ำ�จดั แอมโมเนีย (ammonia) ออกจากน้ำ�เสยี โดยการแลกเปลย่ี น 2= S i=1 Ni Mi3 ประจุบวกของแอมโมเนียกับโซเดียมไอออนท่ีอยู่ในโพรงของ S i=1 Ni Mi2 ซีโอไลต์ 2) เปน็ สารดดู ซบั (adsorbent) โดยใชส้ มบตั กิ ารเปน็ ตวั กรอง ในระดบั โมเลกลุ (molecular sieve) เชน่ ใชด้ ดู ซบั พาราไซลนี ผลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเคมี กระบวนการผลิต คณุ สมบัตผิ ลติ ภัณฑ์ และการใชง้ าน เม่ือ NMii คอื นจ�ำ�ำ้ นหวนนกั โโมมลเลขกอลุ งขพอองลแเิ ตม่ลอะร์ทส่ีมายีมโวซลพ่ โมอลเลิเมกุลอรM์ท่ี i i (p-xylene) ออกจากของผสมแอโรแมติกส์ (ดู aromatics) คือ 3) เป็นตัวเร่งปฏกิ ริ ิยา (ดู catalyst) ในกระบวนการปโิ ตรเคมี ต่างๆ โดยใช้สมบัติความเป็นกรดเน่ืองจากมีโปรตอนใน โครงสรา้ ง เชน่ ใชใ้ นการแตกตวั ดว้ ยตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ า (catalytic zeolite ซีโอไลต์ cracking) หรอื การแตกตวั ดว้ ยไฮโดรเจน (ดู hydrocracking) สารประกอบอะลมู โิ นซลิ เิ กต (alumino silicate) ทม่ี หี นว่ ยยอ่ ย การเปลย่ี นไอโซเมอร์ (ดู isomerization) การเตมิ หมแู่ อลคลิ ประกอบด้วยอะตอมซิลิกอน (silicon) หรืออะลูมิเนียม (ดู alkylation) เปน็ ตน้ (aluminium) อยา่ งละ 1 อะตอม และออกซเิ จน 4 อะตอม คอื ซลิ กิ อนเททระออกไซด์ (silicon tetraoxide) และอะลมู เิ นยี ม- เททระออกไซด์ (aluminium tetraoxide) สร้างพันธะเป็น ทรงสหี่ นา้ (tetrahedron) เชอ่ื มตอ่ กนั โดยใชอ้ ะตอมออกซเิ จน ร่วมกัน ท�ำ ใหเ้ กดิ โครงสร้างท่ีใหญข่ นึ้ และมีชอ่ งว่างระหวา่ ง โมเลกุล (โพรง) ที่เชื่อมต่อกันอย่างเป็นระเบียบในสามมิติ มขี นาดตั้งแต่ 2-10 อังสตรอม (1 อังสตรอมเทา่ กับ 1x10-10 เมตร) นอกจากอะตอมซลิ กิ อน อะลมู เิ นยี ม และออกซเิ จนแลว้ ในโครงสร้างโมเลกุลของซีโอไลต์อาจมีประจุบวกของโลหะอ่ืน เช่น ลิเทียม (lithium) โซเดียม (sodium) โพแทสเซียม (potassium) แคลเซียม (calcium) อยดู่ ้วย ซงึ่ เกดิ จากการ แลกเปลยี่ นประจุ (ion exchange) กบั โปรตอน (proton) ซง่ึ เปน็ ประจบุ วก (cation) ทตี่ �ำ แหนง่ อะตอมอะลมู เิ นยี มในโครงสรา้ ง ของซโี อไลต์ โครงสร้างของซีโอไลต์ทแ่ี สดงใหเ้ ห็นช่องว่างระหว่างโมเลกลุ (โพรง) ซโี อไลต์ ซโี อไลต์รูปแบบต่างๆ 288 สารานกุ รม เปดิ โลกปโิ ตรเคมี

Ziegler-Natta polymerization การเกดิ พอลิเมอรแ์ บบซเี กลอร-์ นตั ตา 2 การสังเคราะห์พอลิเมอร์ในตระกูลไวนิลพอลิเมอร์หรือพอลิโอเลฟินส์ โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ซเี กลอร-์ นตั ตา (Ziegler-Natta catalyst) ซง่ึ ค้นพบโดยคารล์ ซเี กลอร์ (Karl Ziegler) นักวทิ ยาศาสตร์ชาวเยอรมนั และ กยุ ลโิ อ นัตตา (Guilio Natta) นกั วิทยาศาสตร์ชาวอติ าลี การคน้ พบครงั้ ส�ำ คญั นท้ี �ำ ใหบ้ คุ คลทง้ั สองไดร้ บั รางวลั โนเบลสาขาเคมเี มอื่ พ.ศ. 2506 แตก่ าร ผลิตพอลิเมอร์ในทางการค้าใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาซีเกลอร์-นัตตาตั้งแต่ พ.ศ. 2499 เป็นการ ทำ�หน้าที่ร่วมกันระหว่างตัวเร่งปฏิกิริยา 2 ชนิด คือ สารประกอบโลหะแทรนซิชันเฮไลด์ ของธาตุหมู่ 4-8 เช่น ไทเทเนียมเททระคลอไรด์กับตัวเร่งปฏิกิริยาร่วม (co-catalyst) ซง่ึ เป็นสารประกอบโลหะอินทรีย์ (organometallic compound) ของโลหะหมู่ 1-3 เชน่ ไทรเอทลิ อะลมู นิ มั แลว้ เกดิ เปน็ สารประกอบเชงิ ซอ้ นระหวา่ งมอนอนอเมอรก์ บั ตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ า เพอ่ื สร้างต�ำ แหน่งกัมมันตท์ ีส่ ร้างโซ่พอลิเมอร์ ท�ำ ใหเ้ กดิ การควบคุมการจัดเรียงตัวโครงสร้าง โมเลกลุ อยา่ งเฉพาะเจาะจง นยิ มใชใ้ นอตุ สาหกรรมการผลติ พอลเิ อทลิ นี ทไ่ี มม่ กี ง่ิ ตวั อยา่ งเชน่ พอลเิ อทิลีนความหนาแน่นสูง (ดู high density polyethylene (HDPE)) และพอลิโพรพลิ นี แบบไอโซแทกติก (isotactic polypropylene (iso-PP)) มชี อื่ เรยี กอีกชอื่ หนง่ึ วา่ การเกดิ พอลเิ มอรแ์ บบโคออรด์ ิเนต (ดู coordination polymerization) เป็นตน้ ผลติ ภณั ฑ์ปโิ ตรเคมี กระบวนการผลติ คณุ สมบตั ผิ ลิตภณั ฑ์ และการใชง้ าน CCII CCII active catalyst = R′ H CR ,R TI + R′ R′ CHI C= TCIHC2 I CCII CI H2C=CHR CCII R rearrange CCII L TI TI HC H rearrange L ML M L L = aAnl uLni sMpegciZfine.d.. is ligand + M-CI H2C=CHR R′ R′ R′ H CR H CR H CR TCIHC2 I TCIHC2 I TCIHC2HI Final Product CCII n repeat CCII 2 CCII R L many times L L H C H C การเกดิ พอลเิ มอร์แบบแบบซีเกลอร-์ นัตตา คารล์ ซเี กลอร์ กยุ ลิโอ นตั ตา zip polymerization การเกิดพอลิเมอร์แบบซปิ การสังเคราะห์พอลิเมอร์ในปฏิกิริยาท่ีมีการควบคุมรูปแบบ ผ้คู น้ พบตัวเร่งปฏกิ ิรยิ าซีเกลอร์-นัตตา ให้เป็นไปตามพอลิเมอร์รุ่นพ่อแม่ โดยมอนอเมอร์เข้ารวมกับ พอลิเมอร์ท่ีมีรูปแบบเกิดเป็นสารเชิงซ้อนและเข้าทำ�ปฏิกิริยา โดยตอ่ มอนอเมอรท์ ลี ะโมเลกลุ ท�ำ ใหป้ ฏกิ ริ ยิ าการเกดิ พอลเิ มอร์ เกดิ ไดอ้ ยา่ งรวดเรว็ มคี วามหมายเชน่ เดยี วกบั การเกดิ พอลเิ มอร์ แบบใช้แผน่ แบบ (ดู template polymerization) สารานุกรม เปิดโลกปโิ ตรเคมี 289

คอมพาวนด์ ขอแลงะกคพาณุ ลรปาสรสบัมปตบริกัตงุ ิ additive สารเตมิ แตง่ สารเคมีอินทรีย์หรืออนินทรีย์ท่ีใช้ผสมในเม็ดพลาสติก ก่อนและระหว่างข้ึนรูป เพ่ือปรับปรุงสมบัติขณะข้ึนรูป สารเคมีอินทรีย์ที่เติมแต่งบนผิวผลิตภัณฑ์หลังข้ึนรูปเพ่ีอ ปรับปรุงสมบัติผลิตภัณฑ์พลาสติกขณะใช้งาน มีหลายชนิด ขึน้ อยู่กบั วัตถปุ ระสงค์ เช่น เพ่ือปรบั ปรงุ พฤติกรรมพลาสติก ระหวา่ งขน้ึ รปู ชว่ ยใหก้ ารขน้ึ รปู พลาสตกิ ดขี นึ้ (processability) ชว่ ยเพมิ่ สมบตั หิ รอื คณุ ลกั ษณะบางประการเพอี่ ความทนทาน/ ยืดอายุการใช้งาน (life/survival ability) แก่ผลิตภัณฑ์ พลาสติก เพิ่มสมบัตเิ ชงิ กล (mechanical properties) หรือ ปรับปรงุ ลกั ษณะปรากฏ เช่น สี ธุรกจิ สารเตมิ แต่งมีอตั ราการ เตบิ โตอยา่ งรวดเรว็ ตามอตุ สาหกรรมผลติ เมด็ พลาสตกิ ใชม้ าก ในผลิตภัณฑ์พลาสติกที่เป็นชิ้นส่วนยานยนต์ ช้ินส่วนงาน ก่อสร้าง ชิน้ สว่ นเครอื่ งไฟฟา้ บรรจุภัณฑ์



ตัวอยา่ งสารเติมแตง่ ช่วยการข้ึนรูป : heat stabilizer lubricant/mold releasing agent plasticizer viscosity depressant ตวั อยา่ งสารเตมิ แต่งเพิม่ ความทนทาน/ยืดอายกุ ารใชง้ าน : antioxidants carbon black light stabilizer 3 ตัวอย่างสารเติมแตง่ ปรบั ปรงุ ลักษณะปรากฏ : colorant optical brightening agent คอมพาวน ์ดและการป ัรบป ุรง ุคณสม ับติของพลาส ิตก ตวั อยา่ งสารเติมแต่ง antiblocking agent สารตา้ นการแนบติด สารเติมแต่ง (ดู additive) อนินทรยี ์ทีใ่ สใ่ นฟลิ ์มพลาสติกหรือแผ่นพลาสตกิ บาง เพ่อื ป้องกนั การ แนบติดเม่ือแผ่นฟิล์มพลาสติกสัมผัสกัน ทำ�ให้แยกแผ่นฟิล์มได้ง่ายขึ้น ทำ�ให้สะดวกขณะใช้งาน เช่น การเปิดถุงพลาสติก หรือการหาปลายแผ่นหรือถุงพลาสติกในม้วน ท่ีนิยมใช้มีหลายชนิด เช่น ดนิ เบา (diatomaceous earth) มปี ระสิทธิภาพปานกลางแตร่ าคาสูง เม่ือใชก้ ับแผน่ ฟลิ ม์ พอลิโอลิฟินส์ สามารถเกิดรอยขดู ขีด ลดความใส (clarity) และการเกดิ รอยขุน่ แบบเลือน (haze) ทลั ก์ (talc) ใช้กับบรรจุภัณฑ์ท่ีเป็นถงุ หรอื แผน่ ฟลิ ม์ พอลเิ อทิลีนความหนาแน่นต�่ำ เชงิ เสน้ (linear low density polyethylene (LLDPE)) มีประสิทธภิ าพกันการแนบตดิ ไดป้ านกลางแตร่ าคาถกู กวา่ ดนิ เบา แผน่ ฟลิ ม์ ทไ่ี ดย้ งั คงความใส การขดู ขดี ต�ำ่ แตร่ อยขนุ่ แบบเลอื นเพม่ิ ขน้ึ นอกจากน้ี อาจใช้ ซลิ กิ าหรอื ซลิ กิ าสงั เคราะหท์ ม่ี ปี ระสทิ ธภิ าพสงู แตร่ าคาแพง สว่ นผงหนิ เนฟลิ นี ไซอไี นต์ (nepheline syenite) และผงแรฟ่ นั มา้ (feldspar) ใชก้ บั แผน่ ฟลิ ม์ ทต่ี อ้ งการความใส เพราะมดี ชั นกี ารหกั เหสงู แต่ประสิทธิภาพต้านการแนบติดตำ�่ มากและเกิดการขูดขีดมาก แคลเซียมคาร์บอเนต (calcium carbonate) นบั เปน็ สารตา้ นการแนบตดิ ทม่ี ปี ระสทิ ธภิ าพต�ำ่ แตร่ าคาถกู ในการผลติ นยิ มใสแ่ คลเซยี ม คารบ์ อเนตในปรมิ าณมากเพอ่ื ใหท้ �ำ หนา้ ทเ่ี ปน็ ตวั เตมิ (ดู filler) รว่ มดว้ ย สารตา้ นการแนบตดิ เปน็ สารเตมิ แตง่ ทม่ี รี าคาต�ำ่ กวา่ ราคาของสารเตมิ แตง่ ชนดิ อน่ื ๆ ทใ่ี สใ่ นแผน่ ฟลิ ม์ พลาสตกิ 292 สารานุกรม เปดิ โลกปโิ ตรเคมี

antidegradant สารตา้ นการเสือ่ ม 3 สารเตมิ แต่ง (ดู additive) ท่ีตา้ นการเสื่อมสลายของผลติ ภณั ฑพ์ ลาสติกซ่ึงเกิดจากการออกซิไดซ์ ความร้อน หรอื แสง มหี ลายชนิด เช่น ตัวต้านออกซิเดชัน สารเพมิ่ เสถียรความรอ้ น สารเสถียรแสง คอมพาวนดแ์ ละการปรบั ปรุงคณุ สมบตั ิของพลาสตกิ เปน็ ต้น antifogging agent สารตา้ นฝ้าหมอก สารเติมแต่ง (ดู additive) สำ�คัญในฟิล์มพลาสติกสำ�หรับบรรจุภัณฑ์และฟิล์มพลาสติกใสเพ่ือ การเกษตร ซง่ึ สมั ผสั กบั ความชนื้ หรอื น�้ำ เปน็ สารลดแรงตงึ ผวิ (surfactant) ซง่ึ ประกอบดว้ ย 2 สว่ น คือ ส่วนหัว ซงึ่ ชอบน้�ำ (hydrophilic) และสว่ นหาง ซ่งึ ชอบและละลายไดใ้ นไขมัน (lipophilic) เม่ือผสมในฟิล์มพลาสติกจะแพร่สู่พ้ืนผิว ทำ�หน้าที่ลดแรงตึงผิวระหว่างพอลิเมอร์ และหยดน้ำ�ท่ี เกิดจากการกล่ันตัวของความช้ืนหรือน้ำ� ทำ�ให้หยดน้ำ�แผ่ขยายออกเป็นฟิล์มบางๆ ทั่วพื้นผิวของ ฟลิ ม์ พลาสตกิ (wetting) มี 2 กลุ่ม คือ กล่มุ ท่ีใชภ้ ายนอก (external) โดยการพ่นเคลือบบน พ้ืนผวิ ของพลาสติก ซง่ึ แมจ้ ะมีผลตา้ นการเกดิ ฝา้ หมอกได้ทนั ทีแต่ใหผ้ ลระยะสั้นๆ เพราะถกู ชะลา้ ง ออกได้ง่าย กลุ่มที่ใช้ภายใน (internal) โดยผสมสารกับเน้ือพลาสติกเพ่ือให้สารแพร่ (diffuse) อย่างช้าๆ สูพ่ ื้นผิวของพลาสตกิ ซ่งึ มักใชเ้ ป็นบรรจภุ ัณฑข์ องอาหาร สารนต้ี อ้ งปลอดภัยใชส้ ัมผัส อาหารได้ ทนความร้อนได้แม้ขณะหลอมขึ้นรูปพลาสติก ต้องไม่ลดความใสของพลาสติก ไม่เกิด สหี มองคล�ำ้ ไม่ต้านการพมิ พ์ตดิ บนพื้นผิวฟลิ ม์ พลาสติก ไม่กอ่ ใหเ้ กดิ กลน่ิ ไมต่ ้านการหลอมติดของ แผน่ ฟิลม์ (sealing) ต้องเปน็ สารทีป่ ลอดภยั เปน็ มติ รกบั ส่งิ แวดล้อมและราคาไมแ่ พง ตัวอย่าง สารต้านฝ้าหมอก เช่น ซอร์บิทานเอสเทอร์ (sorbitan esters) พอลิออกซิเอทิลีนเอสเทอร์ (polyoxyethylene esters) กลเี ซอรอลเอสเทอร์ (glycerol esters) และพอลิกลีเซอรอลเอสเทอร์ (polyglycerol esters) เป็นต้น การเลือกใช้ข้ึนกับหลายปัจจัย ได้แก่ ลักษณะการใช้งาน ความเข้ากันระหว่างสารต้านฝ้าหมอกกับพลาสติก ความเสถียรของสารต้านฝ้าหมอกระหว่างการ ข้ึนรูปฟิล์มพลาสตกิ และอทิ ธิพลของสารต้านฝา้ หมอกทีม่ ตี อ่ สมบตั ิเชงิ กลของพลาสตกิ การทำ�งานของสารตา้ นฝา้ หมอก สารานกุ รม เปดิ โลกปิโตรเคมี 293

Discrete droplets Continuous transparent layer Polymer Polymer + Antifogging agent 3 การทำ�งานของสารตา้ นการเกดิ ฝา้ หมอก คอมพาวน ์ดและการป ัรบป ุรง ุคณสม ับติของพลาส ิตก การใช้สารต้านฝ้าหมอกในแผน่ พลาสตกิ คลมุ เรือนเพาะปลูก การใช้สารต้านฝ้าหมอกในแผน่ พลาสตกิ คลมุ เรอื นเพาะปลูก 294 สารานกุ รม เปดิ โลกปโิ ตรเคมี

antimicrobials สารตา้ นจุลนิ ทรยี ์ และแบคทีเรยี หลายชนิด สารไอโซไทอาโซลิน (isothiazolin) สารเติมแต่ง (ดู additive) ทีใ่ ส่ในพลาสติก ยาง หรือเสน้ ใย ซ่ึงเป็นสารต้านเช้ือราเท่านั้น มักใช้ป้องกันเชื้อราในสี มีท้ัง สังเคราะห์ เพื่อป้องกันการเกิดเช้ือราและการเติบโตของ เปน็ ผง ของเหลว หรอื เมด็ ผขู้ น้ึ รปู ผลติ ภณั ฑพ์ ลาสตกิ สามารถ แบคทีเรียบนพ้ืนผิวของผลิตภัณฑ์พลาสติก ส่วนใหญ่ใช้ใน เลอื กใชพ้ าหะไดห้ ลายชนดิ เชน่ สารเสรมิ สภาพพลาสตกิ น�ำ้ มนั ชิ้นงานพลาสตกิ พวี ีซีแบบอ่อนตัว (flexible PVC) ทใ่ี ชง้ าน ถ่วั เหลอื งท่ีผ่านการอิพอกซิไดซ์ (epoxidized soybean oil) ท้งั ในท่ีรม่ และภายนอก โฟมพอลิยูริเทน ฯลฯ ช่วยไมใ่ ห้เกิด หรอื ไดไอโซเดกซลิ ทาเลต (diisodecyl phthalate (DIDP)) รอยเป้ือนจากเชื้อราและแบคทีเรียบนพื้นผิว การเปลี่ยนสี หรืออาจใช้พอลิเมอร์ร่วมพีวีซี/พีวีเอหรือพีเอส ปัญหาหลัก การเกดิ กลนิ่ การสญู เสยี สมบตั เิ ชงิ กลในชน้ิ งาน อายกุ ารใชง้ าน คอื ความเป็นพษิ (toxicity) ผู้ใชผ้ ลติ ภณั ฑ์อาจเกดิ อาการแพ้ ลดลง ประสิทธิภาพขึ้นกับความสามารถในการเคล่ือนย้ายสู่ จึงต้องใช้ประกอบการพิจารณา พนื้ ผวิ ของผลติ ภณั ฑเ์ มอื่ เรมิ่ เกดิ เชอื้ รา นยิ มใสใ่ นพาหะ (carrier) เช่น สารเสริมสภาพพลาสตกิ (ดู plasticizers) เพ่ือให้สามารถ 3 เคล่อื นยา้ ยสารตา้ นจลุ นิ ทรยี ์ไปทัว่ ช้ินงานพลาสติก แตก่ ม็ ีผล ใหช้ ะละลาย (leach) ไดง้ ่ายด้วย จึงตอ้ งรักษาสมดลุ ระหวา่ ง คอมพาวนดแ์ ละการปรบั ปรุงคณุ สมบตั ิของพลาสตกิ อัตราการเคล่ือนย้ายและอัตราการชะละลายของสารต้าน จุลินทรยี ์ สารเคมีจ�ำ นวนมากมสี มบตั ิต้านจุลนิ ทรยี ์ แต่ท่นี ยิ ม ใชไ้ ด้แก่ สารโอบีพีเอ หรือ 10,16-ออกซบี ิสฟนี อกซอี ารซ์ ีน (10,16-oxy-bisphenoxy arsine (OBPA)) ซง่ึ มผี ลตา้ นเชอ้ื รา ผ้าม่านในหอ้ งนำ�้ ทีใ่ สส่ ารตา้ นจลุ นิ ทรีย์ ทอ่ พลาสตกิ ทใี่ สส่ ารตา้ นจุลนิ ทรีย์ 295 สารานุกรม เปิดโลกปโิ ตรเคมี

คอมพาวน ์ดและการป ัรบป ุรง ุคณสม ับติของพลาส ิตกantioxidant ตัวต้านออกซิเดชนั สารเติมแต่ง (ดู additive) ท่ีใส่ในพลาสติกเพื่อป้องกันการเกิดปฏิกิริยาระหว่างพลาสติกกับออกซิเจน (oxidation) เปน็ การเสอ่ื มสภาพตามอายุ (aging) เกดิ ขน้ึ ไดต้ ง้ั แตช่ ว่ งการผลติ พลาสตกิ เปน็ เรซนิ หรอื เมด็ พลาสตกิ การเกบ็ การทำ�คอมพาวนด์ การขึน้ รูปเปน็ ผลติ ภัณฑ์ จนถงึ ชว่ งการใช้งานผลิตภัณฑพ์ ลาสตกิ พลาสตกิ แตล่ ะ ชนดิ มีความสามารถต้านการเกดิ ปฏิกริ ยิ าออกซเิ ดชันแตกต่างกัน เพราะองค์ประกอบทางเคมี กระบวนการผลิต สัณฐาน ระดับการเรียงตวั เป็นระเบยี บของโมเลกลุ และอ่ืนๆ แตกตา่ งกัน ปจั จัยที่เร่งการเกดิ ออกซิเดชนั ได้แก่ ความรอ้ นและแสงอัลตราไวโอเลต (ultraviolet) ในแสงแดด ท�ำ ใหเ้ กดิ การเสอื่ ม (degradation) ในรปู แบบ ตา่ งๆ เช่น การเปลย่ี นสี (discoloration) จากสีขาวเป็นสเี หลอื งหรอื สนี �้ำ ตาล การสูญเสยี ความเงาหรือความใส การหลุดร่อนออกหรือเกดิ รอยแตกท่ผี ิว (cracks) การสญู เสยี สมบัตเิ ชิงกลต่างๆ เช่น แรงกระแทก แรงดงึ และ การยืดตัว เป็นตน้ antiozonant สารต้านโอโซน 3 สารเติมแต่ง (ดู additive) ที่ใส่ในพลาสติกเพื่อชะลอการเส่ือมของผลิตภัณฑ์พลาสติกจากการสัมผัสโอโซน โดยเคลือ่ นย้าย (migrate) ส่พู ืน้ ผิวผลิตภัณฑ์ เกดิ เปน็ แนวหรอื ชน้ั ปดิ กน้ั มิใหโ้ อโซนซึมผ่าน สารต้านโอโซนทีม่ ี ประสทิ ธภิ าพท�ำ ปฏิกริ ิยาจับโอโซนดว้ ย antistat, antistatic agent สารต่อตา้ นการเกิดไฟฟ้าสถิต สารเติมแตง่ (ดู additive) ที่ใส่ในพลาสติกเพอื่ ขจัดปัญหาการสะสมประจุไฟฟ้าสถิต สารน้�ำ หนกั โมเลกลุ ตำ่� ประกอบดว้ ย 2 สว่ น คอื ส่วนหวั มีประจแุ ละชอบน�้ำ ส่วนหางเป็นไฮโดรคาร์บอนท่ยี ึดอยู่ในเนือ้ พลาสตกิ และ ไมช่ อบความชน้ื ท�ำ หนา้ ทโี่ ดยเคลอื่ นยา้ ยไปยงั พน้ื ผวิ ผลติ ภณั ฑพ์ ลาสตกิ โดยสว่ นหวั ดดู ความชน้ื จากอากาศเกดิ เปน็ แผน่ ฟิล์มบางๆ เพม่ิ การน�ำ ไฟฟ้าบนพนื้ ผิว มี 2 กลุ่ม ได้แก่ กล่มุ ทม่ี ปี ระจุ (ionic) และกลุ่มทไี่ ม่มีประจุ (non-ionic) กลมุ่ ทมี่ ปี ระจแุ บง่ เปน็ ชนดิ ประจบุ วก (cationic) ไดแ้ ก่ เกลอื แอมโมเนยี มควอเทอรน์ ารี (quaternary ammonium salt) และชนดิ ประจุลบ (anionic) ได้แก่ เกลอื โซเดียมซลั โฟเนทและฟอสเฟต (sodium salt of sulfonate and phosphate) กลมุ่ ท่ไี ม่มปี ระจุมักเปน็ สารประกอบเอสเทอร์ (ester) หรอื เอมนี (amine) ตวั อยา่ งเช่น กลเี ซอรอลเอสเทอร์ของกรดไขมนั (glycerol ester of fatty acid) อิทอกซิเลตเทดเทอรเ์ ชยี รเี อมีน (ethoxylated tertiary amine) การสะสมของประจุไฟฟ้าสถิตที่ผิวผลิตภัณฑ์พลาสติกซ่ึงเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี นำ�ไปสู่การเกิดฝุ่นละอองสะสมบนพน้ื ผวิ การเกดิ ประกายไฟ การลุกไหมห้ รอื การระเบดิ แบ่งสารต่อต้านการ เกดิ ไฟฟา้ สถติ ตามการประยุกต์ใชเ้ ป็น 2 แบบ ได้แก่ แบบใสภ่ ายใน (internal antistatic agent) ซ่ึงใช้ผสม กับพอลิเมอร์ (พลาสติก) ขณะขึ้นรูป ทำ�ให้สารน้ีกระจายไปท่ัวเน้ือพลาสติก หลังจากน้ันจึงเคลื่อนย้ายไปยัง พนื้ ผิวผลิตภัณฑ์พลาสตกิ นยิ มใชก้ ับพอลโิ อลฟิ นิ ส์ ไดแ้ ก่ PE, PP และ PVC ตลอดจนกลมุ่ สไตรนี และแบบใส่ ภายนอก (external antistatic agent) โดยใสท่ ผ่ี วิ ผลติ ภณั ฑห์ ลงั การขนึ้ รปู ดว้ ยการสเปรย์ (spraying) หรอื การจมุ่ (dipping) ตามดว้ ยการท�ำ ใหแ้ ห้ง เหมาะกับพลาสติกทตี่ ้องใช้อุณหภมู ิสูงขณะขึน้ รูป เชน่ พอลิเอสเทอร์ (PET) พอลคิ ารบ์ อเนต (PC) และพอลอิ ะคริเลต กระบวนการท�ำ งานของสารตอ่ ต้านการเกดิ ไฟฟ้าสถิต 296 สารานกุ รม เปดิ โลกปิโตรเคมี

blowing agent, foaming agent สารฟู, สารท�ำ ฟอง 3 สารเตมิ แตง่ (ดู additive) ทใ่ี สใ่ นผงหรอื เมด็ พลาสตกิ สารอนิ ทรยี ห์ รอื อนนิ ทรยี ท์ ท่ี �ำ ใหเ้ กดิ โครงสรา้ ง รูพรนุ แบบโฟมเม่ือข้นึ รปู เป็นผลิตภณั ฑพ์ ลาสติก หลกั การท�ำ งานของสารฟูคอื เมือ่ ได้รับความรอ้ น ขณะข้นึ รปู พลาสตกิ สารฟจู ะแตกตวั เกดิ ฟองไอหรอื ก๊าซจำ�นวนมากภายในเนอื้ พลาสติก หลอมดนั ใหพ้ ลาสตกิ หลอมฟูขยายตัวและมีโครงสรา้ งเป็นรพู รนุ (cells) ขนาดตา่ งๆ รพู รนุ อาจเชอื่ มตอ่ ทะลุ ถึงกันเป็นโฟมแบบเซลล์เปิด (opened-cell structure) หรือไม่ทะลุถึงกันเป็นโฟมแบบเซลล์ปิด (closed-cell structure) หรืออาจเป็นโครงสร้างผสมคือ มีรูเชื่อมต่อทะลุถึงกันบ้างไม่เช่ือมต่อ กันบ้าง (half-open half-closed cell structure) เม่ือโฟมท่ีมีโครงสร้างนี้ถูกกดขณะข้ึนรูป โฟมจะยบุ ตวั ลง รพู รนุ ถกู อดั เปน็ รปู วงรี ระยะระหวา่ งรพู รนุ ในแนวแรงกดลดลงขณะทเี่ นอื้ พลาสตกิ ถูกอัดแน่นปิดช่องเชื่อมระหว่างรู ทำ�ให้โครงสร้างของโฟมเปล่ียนเป็นแบบเซลล์ปิด ไอหรือก๊าซ ทไี่ ดจ้ ากสารฟคู วรเปน็ กา๊ ซเฉอื่ ย ไมม่ กี ลนิ่ ไมม่ พี ษิ ไมก่ อ่ ใหเ้ กดิ ปญั หาดา้ นสขุ อนามยั และสงิ่ แวดลอ้ ม ไม่ติดไฟ ไม่ทำ�ปฏิกิริยากับพลาสติกที่ทำ�เป็นโฟม หรือมีผลเชิงลบต่อสมบัติเชิงกลและสมบัติเชิง ความรอ้ นของพลาสติกที่ทำ�เปน็ โฟม ไมก่ ดั กรอ่ นพลาสติกหรอื ท�ำ ให้สีของพลาสตกิ เปลย่ี นไป สารฟู แบง่ เป็น 2 ประเภท ได้แก่ สารฟูทางกายภาพ (ดู physical blowing agents) และสารฟู ทางเคมี (ดู chemical blowing agents) คอมพาวนดแ์ ละการปรบั ปรุงคณุ สมบตั ิของพลาสตกิ โครงสรา้ งโฟมแบบต่างๆ carbon black คาร์บอนแบล็ก A typical carbon black aggregate สารเตมิ แต่ง (ดู additive) ประเภทสารสี (ดู colorant) ทเี่ ปน็ สีผง (pigment) สารอนินทรีย์สีดำ�มีองค์ประกอบเป็นคาร์บอนอสัณฐาน Primary particle size นอกจากตกแต่งใหเ้ ปน็ สีดำ�แลว้ ยังสามารถป้องกนั แสงอลั ตราไวโอเลต และเพิ่มสมบัติเชิงไฟฟ้า ตลอดจนทำ�ให้พลาสติกทึบแสง สามารถ Aggregate size นำ�ความร้อนหรือเสริมความแข็งแรง อนุภาคทรงกลมขนาดเส้นผ่าน ศูนย์กลาง 10-100 นาโนเมตร พน้ื ท่ีผวิ 25-1,500 ตารางเมตร/กรมั ก้อนรวมของคารบ์ อนแบลก็ และการวดั ขนาด มักเกาะกันเป็นกลุ่ม (cluster) และรวมเป็นกลุ่มก้อน (aggregate) กลุ่มก้อนท่ีมีอนุภาคจำ�นวนมากต่อกันเป็นสายโซ่และแตกก่ิงมากเป็น โครงสรา้ งท่ีเรียกว่า “high-structure” สว่ นกล่มุ ก้อนทม่ี อี นภุ าคนอ้ ย เกาะกันเป็นก้อนเล็กๆ เรียกว่า “low-structure” มีหลายเกรดแบ่ง ตามอตั ราสว่ นระหวา่ งพนื้ ทผ่ี วิ กบั ขนาดอนภุ าค เกรดของคารบ์ อนแบลก็ มีผลต่อลักษณะปรากฏของพลาสติก คาร์บอนแบล็กท่ีมีขนาดอนุภาค เล็กและพื้นที่ผิวมากดูดซับและกระจายแสงอัลตราไวโอเลตได้มากกว่า อนุภาคขนาดใหญ่ จึงมสี ีดำ�เข้มกว่า สารานุกรม เปิดโลกปโิ ตรเคมี 297

chemical blowing agent สารฟทู างเคมี สีผงที่ส่องประกาย สีผงสะท้อนแสง สีผงเรืองแสง ช่วยให้ สารเติมแต่ง (ดู additive) ที่ใส่ในผงหรือเม็ดพลาสติก พลาสติกมีความทึบแสงได้มากหรือน้อย ข้ึนกับขนาดอนุภาค สารอินทรีย์หรืออนินทรีย์ท่ีทำ�ให้เกิดโครงสร้างรูพรุนแบบโฟม และความสามารถหักเหแสง เม่ือได้รับความร้อนขณะขึ้นรูปพลาสติก สารฟูทางเคมีจะ 2) สีย้อม (dye) เป็นสารอินทรีย์จากธรรมชาติหรือจาก แตกตัวในช่วงอุณหภูมิแคบๆ ทำ�ให้เกิดฟองก๊าซจำ�นวนมาก การสังเคราะห์ มีความใสและหลากสี สว่างสดใสกว่าสีผง ดันให้พลาสติกขยายตัวฟูขึ้น ได้ช้ินงานท่ีมีโครงสร้างโฟม (pigment) สภาพละลายได้ (solubility) ในพลาสติกเป็น มีนำ้�หนักลดลงราวร้อยละ 50-60 เทียบกับชิ้นงานพลาสติก สมบัติท่ีจำ�เป็นเพราะต้องละลายได้ในพลาสติกขณะขึ้นรูป ปรมิ าตรเทา่ กนั แบง่ เปน็ 2 กลมุ่ ไดแ้ ก่ สารฟทู างเคมีแบบดดู ใช้ง่ายเพราะกระจายสีในเน้ือพลาสติกได้ง่าย สีย้อมหลาย ความรอ้ น (ดู endothermic chemical blowing agent) และ ชนิดมีความเสถียรความร้อนและแสงอัลตราไวโอเลตน้อย สารฟทู างเคมแี บบคายความรอ้ น (ดู exothermic chemical เม่ือใช้ในพอลิโอเลฟินส์ (polyolefins) สีอาจตกหรือลอกได้ blowing agent) สารฟูทางเคมีท่ีดีต้องแตกตัวให้ก๊าซเฉื่อย ไม่นิยมใช้ในพลาสติกวิศวกรรม (engineering plastic) (เช่น ไนโตรเจน หรอื คารบ์ อนไดออกไซด)์ ทชี่ ว่ งอุณหภมู ิการ ซง่ึ ตอ้ งขนึ้ รปู ทอี่ ณุ หภมู สิ งู แตค่ วามใสท�ำ ใหส้ แี ดงและสเี หลอื ง 3 แตกตัวแคบๆ ภายในพิกัดอุณหภูมิการขึ้นรูปของพลาสติกที่ เป็นทน่ี ิยมใช้มากในฝาครอบไฟทา้ ยรถยนต์ ต้องการท�ำ เป็นโฟม ใหป้ ริมาณก๊าซมาก (gas yield) แตต่ อ้ ง ไม่แตกตัวให้ก๊าซจำ�นวนมากอย่างเฉียบพลันเพราะจะทำ�ให้ เกิดความร้อนสะสมมากเกินไป (กรณีใช้สารฟูทางเคมีแบบ คอมพาวน ์ดและการป ัรบป ุรง ุคณสม ับติของพลาส ิตก คายความร้อน) หรือเกิดความดันก๊าซเพิ่มอย่างเฉียบพลัน ปรมิ าณสารฟทู างเคมที นี่ ยิ มใชค้ อื รอ้ ยละ 0.5-2.5 โดยน�ำ้ หนกั (ดู blowing agent, foaming agent ประกอบ) clarifying agent, clarifier สารเพ่ิมความใส สารเติมแตง่ (ดู additive) ชนดิ สารก่อผลกึ (ดู nucleating agent) กลมุ่ พเิ ศษจากซอรบ์ ทิ อล (sorbitol) ใสใ่ นพอลโิ พรพลิ นี เพอื่ เพม่ิ ความใส ท�ำ ใหผ้ ลกึ สเฟยี รไู ลตใ์ นพอลโิ พรพลิ นี มขี นาด เล็กมาก จนกระทง่ั เลก็ กว่าความยาวคล่ืนของแสง colorant สารสี เมด็ สเี ข้มขน้ สารเติมแต่ง (ดู additive) สำ�คัญท่ีใส่ในพลาสติกสำ�หรับ ตกแตง่ เปน็ สตี า่ งๆ เพอื่ ความสวยงาม หรอื เพอื่ สรา้ งเอกลกั ษณ์ composite, composite material วัสดุเชงิ ประกอบ ของผลติ ภณั ฑ์ สารสที ใ่ี ชใ้ นอตุ สาหกรรมพลาสตกิ มี 2 ประเภท วสั ดทุ ปี่ ระกอบดว้ ยวัสดุ 2 ชนิดข้ึนไปอยรู่ ่วมกัน คอื วัสดุท่ี ไดแ้ ก่ เปน็ เมทรกิ ซ์ (ดู matrix) หรือวัฏภาคต่อเนื่อง (continuous 1) สผี ง (pigment) เปน็ สารอนิ ทรยี ห์ รอื อนนิ ทรยี จ์ ากธรรมชาติ phase) และวฏั ภาคเสริมก�ำ ลงั (reinforcing phase) เพอื่ เพ่ิม หรือจากการสังเคราะห์ ลักษณะเป็นผง ซึ่งอาจมีสีหรือ สมบัติเชิงกลแก่วัสดุที่เป็นเมทริกซ์หรือวัฏภาคต่อเนื่อง โดยใส่ ไมม่ ีสี โปร่งแสงหรอื ทบึ แสง ขนาดอนภุ าค 0.01-1 ไมครอน วัสดุเสริมกำ�ลังซ่ึงเป็นวัฏภาคที่มีความแข็งแรงมากกว่าและ มักเกาะตัวรวมกลมุ่ (aggregate) กันในแนวระนาบ (plane) มีความแข็งตึงสูง (stiffness) ให้กระจายตัวในวัสดุท่ีเป็น ซงึ่ สามารถเกาะตวั เป็นกลมุ่ (agglomerate) กอ่ นการใช้งาน วัฏภาคต่อเนื่อง ได้วัสดุเชิงประกอบที่มีความแข็งแรงหรือ ต้องแยกก้อนผงสีออกแล้วจึงกระจายสีผงท่ัวเน้ือพลาสติก ความยืดหยุ่นสูงกว่าวัสดุเดิมที่เป็นวัฏภาคต่อเนื่อง มีหลาย หลอมให้ทวั่ (dispersion) ผงสีขาวทีน่ ิยมใช้ ไดแ้ ก่ ออกไซด์ ประเภท เรยี กชื่อตามวสั ดุพ้ืนฐานทใี่ ช้เป็นเมทรกิ ซ์ เช่น วสั ดุ (oxide) หรอื ซลั ไฟด์ (sulfide) ของไทเทเนยี ม ผงสดี �ำ ทน่ี ยิ มใช้ เชงิ ประกอบพอลเิ มอร์ (ดู polymer composite หรอื polymer ไดแ้ ก่ คารบ์ อนแบลก็ (ดู carbon black) และเฟอรร์ กิ ออกไซด์ matrix composite (PMC)) วสั ดุเชิงประกอบโลหะ (metal (ferric oxide) ส่วนผงสีอื่นๆ เป็นสารประกอบของเหล็ก composite หรอื metal matrix composite (MMC)) และ แมงกานสี โครเมยี ม สงั กะสี โมลบิ ดนี มั และสารประกอบ วัสดุเชิงประกอบเซรามิก (ceramic matrix composite อนิ ทรยี ์อนื่ ๆ ทมี่ นี ้�ำ หนกั โมเลกลุ คอ่ นขา้ งสูง นอกจากน้ี ยังมี (CMC)) เป็นต้น สีผงท่ีให้ความมันเงาคล้ายโลหะ สีผงที่คล้ายเคลือบด้วยมุก 298 สารานกุ รม เปดิ โลกปิโตรเคมี

compound คอมพาวนด์ 3) การหลอมผสม (melt-mixing) เพอ่ื กระจายสารเตมิ แตง่ ตา่ งๆ ใหท้ วั่ ขณะ สารผสมระหว่างพอลิเมอร์ (พลาสติก) กับสาร พลาสตกิ หลอมหรอื ออ่ นตวั ใชเ้ ครอื่ งหลอมผสมแบบรนุ่ ผลติ หรอื แบบตอ่ เนอ่ื ง เตมิ แต่ง (ดู additive) เพื่อให้พลาสติกมีสมบตั ิ แบบรนุ่ ผลติ มรี าคาถกู แตต่ อ้ งอาศยั แรงงาน ใหผ้ ลผลติ นอ้ ย และอาจมคี วาม ตามตอ้ งการ พลาสตกิ บางชนดิ เชน่ พอลเิ อทลิ นี ผนั ผวนระหวา่ งรนุ่ ผลติ ตวั อยา่ งเชน่ เครอื่ งผสมแบบสองลกู รดี (ดู two-roll (PE) มีสมบัติหลากหลายและปรับเปล่ียนได้ mill) เครอื่ งผสมภายใน (internal mixer) และตอ้ งมีอุปกรณเ์ พม่ิ เติมเพอ่ื ขึ้นอยู่กับนำ้�หนักโมเลกุล การกระจายน้ำ�หนัก ท�ำ เม็ดคอมพาวนดห์ รอื ขน้ึ รปู คอมพาวนดท์ ไ่ี ดเ้ ปน็ ผลิตภัณฑพ์ ลาสติกแบบ โมเลกุล ระดับความเป็นระเบียบของโครงสร้าง ตอ่ เนอ่ื งมรี าคาสงู ใหผ้ ลผลติ สงู และใหค้ อมพาวนดท์ ม่ี คี ณุ ภาพดกี วา่ ตวั อยา่ ง ความหนาแน่น และอืน่ ๆ แต่พลาสตกิ บางกลุ่ม เชน่ เครอื่ งอดั รดี แบบสกรเู ดย่ี ว (single screw extruder) เครอื่ งอดั รดี แบบ มีข้อจำ�กัดท้ังในด้านสมบัติและการปรับเปลี่ยน สกรูคู่ (ดู twin screw extruder) เคร่อื งผสมแบบตอ่ เนอื่ งระบบเพลาคู่ จึงต้องใช้สารเติมแต่ง ตัวอย่างกลุ่มพลาสติกท่ีมี (twin-shaft continuous mixer) ขอ้ จ�ำ กดั ไดแ้ ก่ เทอรม์ อพลาสตกิ โดยเฉพาะอยา่ งยงิ่ 4) การทำ�เม็ดคอมพาวนด์โดยการตัดเม็ดภายหลังการอัดรีดคอมพาวนด์ พอลิไวนิลคลอไรด์ (ดู polyvinyl chloride (extrude) (PVC)) และวสั ดยุ ดื หยนุ่ 2 กลมุ่ คอื วสั ดยุ ดื หยนุ่ เทอรม์ อพลาสตกิ (thermoplastic elastomer) Manufacturing steps Products 3 และวัสดุยืดหยุ่นแบบเชื่อมขวาง (crosslinked elastomer) การสังเคราะห์และ คอมพาวนดแ์ ละการปรบั ปรุงคณุ สมบตั ิของพลาสตกิ compounding การทำ�คอมพาวนด์ การผลิตพอลิเมอร์ การปรับปรุงสมบัติของพลาสติกโดยการผสม เชงิ กลพลาสตกิ กบั สารเตมิ แตง่ ตา่ งๆ (ดู additive) pSolyynmtheerisziasti&on Mopnoolymmeerr & ครอบคลุมกระบวนการต้ังแต่ภายหลังการ สังเคราะห์ได้เป็นพอลิเมอร์จนถึงก่อนการข้ึนรูป การท�ำ คอมพาวนด์ พอลเิ มอรบ์ างชนดิ อาจขนึ้ รปู เปน็ ชนิ้ งานพลาสตกิ ได้แต่ช้ินงานที่ได้อาจยังใช้งานตามที่ออกแบบ Compounding Compounds ไม่ได้ เพราะขาดสมบตั ิเชงิ กลบางอย่าง การท�ำ คอมพาวนด์จึงเป็นที่นิยมทั้งในกลุ่มผู้ผลิตเม็ด พลาสติก กลุ่มผู้ข้ึนรูปผลิตภัณฑ์พลาสติกและ กลุ่มผู้ทำ�คอมพาวนด์ ซึ่งเป็นกลุ่มกลางระหว่าง กล่มุ ทงั้ สอง ข้นั ตอนหลักการทำ�คอมพาวนด์ ประกอบด้วย การแปรขน้ึ รปู 1) การเตรียมส่วนประกอบ (preparation of ผลิตภัณฑพ์ ลาสตกิ ingredients) ได้แก่ การคดั ขนาดสาร การอบ แห้งซ่ึงโดยท่ัวไปใช้เตาอบแบบอากาศหมุนเวียน Profcoermssiinngg & Shapes/fiber/film (air circulation oven) ยกเว้นพลาสติกกลุ่ม พอลเิ อไมด์ ซ่งึ ต้องอบแห้งทีอ่ ณุ หภูมติ ำ่�จงึ นยิ ม การปรับแตง่ และ ใช้เตาอบสญุ ญากาศ (vacuum drying oven) การข้ึนรูปทุตยิ ภูมิ 2) การผสมล่วงหน้า (premixing) ได้แก่ การผสม แห้งเพือ่ ใหส้ ารทจ่ี บั ตวั เป็นกอ้ น (agglomerate) seconMdaacrhyinpinrogce&ssing Parts & components แตกออก หรือเพื่อกระจายสารเติมแต่งต่างๆ ในพอลิเมอร์แห้ง เคร่ืองผสมท่ใี ชม้ หี ลายประเภท การทำ�คอมพาวนด์เปน็ ส่วนหน่งึ ของกระบวนการผลติ ช้นิ งานพลาสตกิ เช่น เคร่อื งผสมแบบลกู หนิ (ball mill) หม้อผสม แบบใชใ้ บพดั (propeller) เปน็ ตน้ การผสมอาจ เป็นแบบรุ่นผลิต (batch) หรือแบบต่อเนื่อง (continuous) สารานกุ รม เปิดโลกปิโตรเคมี 299

คอมพาวน ์ดและการป ัรบป ุรง ุคณสม ับติของพลาส ิตกdecomposition activator, kicker สารกระตนุ้ การแตกตัว สารเคมีทใี่ ส่ในสารฟทู างเคมี (ดู chemical blowing agent) เพ่ือลดอุณหภมู ิการแตกตวั ของสารฟู ทางเคมีแบบคายความร้อน (ดู exothermic chemical blowing agent) ตวั อย่างเชน่ พอลอิ อล (polyol) ยเู รยี (urea) เอมนี (amine) กรดอนิ ทรยี บ์ างชนดิ รวมทงั้ สารประกอบของโลหะโดยเฉพาะ อยา่ งยิง่ ของตะกัว่ สงั กะสี และแคดเมยี ม ตลอดจนสารเตมิ แต่งและสารสีบางชนดิ (pigment) decomposition inhibitor สารชลอการแตกตัว สารเคมีท่ีใช้ชลอการแตกตัวของสารฟูทางเคมีแบบคายความร้อน (ดู exothermic chemical blowing agent) ทีป่ รบั แตง่ ดว้ ยสารกระตนุ้ การแตกตวั (ดู decomposition activator, kicker) ตวั อยา่ งเชน่ กรดไดคารบ์ อกซิลกิ (dicarboxylic acid) กรดไทรคาร์บอกซิลิก (tricarboxylic acid) ในรปู ทปี่ ราศจากน�ำ้ (anhydride) ตลอดจนอนพุ นั ธข์ องเบนโซไทรเอโซล (benzotriazole derivative) 3 de-moulding, releasing agent สารช่วยถอดแบบหลอ่ ดู mould releasing agent di-2-ethyl hexyl phthalate (DEHP) ได-2-เอทิลเฮกซลิ ทาเลต (ดีอเี อชพี) ดู dioctyl phthalate (DOP) differential thermal analysis (DTA) การวิเคราะหค์ วามต่างด้านความรอ้ น (ดีทีเอ) เทคนคิ การวเิ คราะหส์ มบตั เิ ชงิ ความรอ้ นของสารทม่ี คี วามละเอยี ดและความไวสงู ใชศ้ กึ ษาพฤตกิ รรม ของพลาสติกเม่ือได้รับความร้อนหรือดึงความร้อนออก ด้วยอัตราที่กำ�หนดภายใต้การควบคุม อยา่ งละเอยี ด แปลผลการวิเคราะหเ์ ป็นการเปลี่ยนแปลงระดบั พลงั งานภายใน การเปล่ยี นสถานะ การตกผลึก การเปลยี่ นสภาพคลา้ ยแก้ว การเกดิ ปฏิกริ ยิ า (เชน่ การบ่ม การเชื่อมขวาง หรือการ เกิดปฏิกิริยากับออกซิเจน) และการเสื่อมสภาพของพลาสติก ใช้ตรวจวัดอุณหภูมิแปรสภาพแก้ว อ(พดุณลู gาหlสaภตsูมsิกกิ กาtrับรaเวnสัสsื่อiดtมioุเปn(dรtียeegบmrเapทdeียarบatitounrซeึ่งtไ(eTมmg่ม)p)ีกeอาrณุรaแtหuปภreรมู สหิ (ภTลาdอ)พม) หเโหรดลือยวเบป(นั ลดทีู่ยmึกนคeสวltถาinามgนตะา่teงตmดลา้ pอนeดคrชaว่วtาuงมrอeรุณอ้ (นTหmรภ)ะ)ูมหแิกวลาา่ ะรง ทดสอบ สมบตั เิ ชงิ ความรอ้ นพลวตั ทศี่ กึ ษาคอื คา่ เอนทลั ปี (enthalpy) และความจคุ วามรอ้ น ขอ้ มลู ท่ีได้คล้ายกับท่ีได้จากการวิเคราะห์ความต่างด้านความร้อนแบบกราด (differential scanning calorimeter (DSC)) การวิเคราะห์ท้ังสองวิธีเป็นเทคนิคที่ใช้ศึกษาการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน (ปฏกิ ิริยาแบบคายความร้อน) และการเสอื่ มสภาพของพลาสตกิ (ปฏิกิรยิ าแบบดูดความร้อน) ด้วย เครื่องวเิ คราะหค์ วามต่างดา้ นความรอ้ น 300 สารานุกรม เปิดโลกปโิ ตรเคมี

dioctyl phthalate (DOP) ไดออกทลิ ทาเลต (ดโี อพี) 3 สารเคมีที่ใช้เป็นสารเสริมสภาพพลาสติก (ดู plasticizer) ของเหลวคล้ายนำ้�มัน ใส ไม่มีสี หรือมีสีเหลืองอ่อนๆ มีกลิ่นเล็กน้อย ไม่ละลายนำ้�แต่ละลายในน้ำ�มัน ละลายได้เล็กน้อยใน คอมพาวนดแ์ ละการปรบั ปรุงคณุ สมบตั ิของพลาสตกิ คาร์บอนเททระคลอไรด์ (carbon tetrachloride) อกี ช่ือหนึ่งเรียกวา่ ได-2-เอทลิ เฮกซลิ ทาเลต (ดู di-2-ethyl hexyl phthalate (DEHP)) นยิ มใชเ้ ปน็ สารปรบั สภาพพลาสตกิ ในพอลไิ วนลิ คลอไรด์ (ดู polyvinyl chloride (PVC)) เพราะได้ผลดี ราคาถูก ไม่ละลายน้ำ� ทนความร้อนและ แสงอัลตราไวโอเลตได้ดี ท�ำ ใหน้ มุ่ ออ่ นตวั ดดั โคง้ ได้ โดยท�ำ ให้สายโซ่โมเลกลุ เล่อื นไถลผ่านกนั สามารถเขา้ กบั พลาสตกิ อกี หลายชนดิ ไดด้ ี เชน่ พอลไิ วนลิ แอซเี ทต (ดู poly(vinyl acetate) (PVCA)) ยาง พลาสติกท่ีมเี ซลลโู ลส และพอลิยูริเทน (ดู polyurethane (PU)) ตัวอยา่ งผลติ ภัณฑท์ ่ีมี การเสริมสภาพพลาสติกด้วยสารไดออกทิลทาเลต เช่น แผ่นพีวีซีสำ�หรับปูพ้ืนและปิดฝาผนัง แผน่ หนงั เทยี ม โฟมและแผน่ ฟลิ ม์ พวี ซี ี ยาและกาวกนั ซมึ ทผ่ี ลติ จากพอลยิ รู เิ ทนและพอลซิ ลั ไฟด์ (polysulfide) สารกาว สารติดและสีที่ผลิตจาก พอลิไวนิลแอซิเทต อุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น ทอ่ ล้างไต ถงุ เลอื ด ถุงมือ เป็นตน้ ปรมิ าณท่ใี ชค้ อื 20-60 ส่วนต่อเรซิน 100 ส่วน นับว่าสูงมาก จดั อยใู่ นหมสู่ ารเคมที มี่ พี ษิ กอ่ ใหเ้ กดิ เนอ้ื งอกในตบั ท�ำ ลายระบบหายใจและระบบสบื พนั ธ์ุ (ลดฮอรโ์ มน เพศชาย) ทำ�ให้มีการห้ามใช้ในของเล่นเด็กเล็กท่ี สมั ผัสกับปากและผิวหนัง โครงสรา้ งสารไดออกทลิ ทาเลต endothermic chemical blowing agent สารฟูทางเคมีแบบดดู ความรอ้ น สารฟทู างเคมี (ดู chemical blowing agent) ท่ีใส่ในพลาสติกเพือ่ ให้เกดิ โครงสรา้ งรพู รุนแบบ โฟม โดยปฏกิ ริ ยิ าแบบดดู ความรอ้ นเมอื่ พลาสตกิ ไดร้ บั ความรอ้ นขณะขนึ้ รปู มกั เปน็ สารผสมระหวา่ ง คาร์บอเนตของสารอนนิ ทรยี ก์ บั กรดพอลคิ ารบ์ อนิก เมอื่ ได้รบั ความร้อนเพยี งพอ จะทำ�ปฏิกริ ยิ าทาง เคมี แลว้ แตกตวั ใหก้ า๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด์ ปรมิ าณกา๊ ซทไี่ ด้ (gas yield) และความดนั กา๊ ซนอ้ ยกวา่ สารฟทู างเคมแี บบคายความรอ้ น (ดู exothermic chemical blowing agent) ไดร้ พู รนุ มขี นาดเลก็ กว่า ได้ผิวโฟมและสมบัตทิ างกายภาพท่ดี ี ตัวอยา่ งสารฟูทางเคมแี บบดูดความรอ้ น เชน่ กรดซทิ รกิ (citric acid) โซเดยี มไบคาร์บอเนต (sodium bicarbonate) ซงึ่ แตกตัวให้กา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด์ (CO2) ท่ีชว่ งอณุ หภูมิ 160-210 องศาเซลเซยี ส กCร6ดHซทิ8Oริก7 + โ ซเด3ยี NมไaบHคาCรบ์Oอ3เ นต ความ ร้อน C6H5Na3O7 + 3CO2 + 3H2O สารานุกรม เปิดโลกปิโตรเคมี 301

exothermic chemical blowing agent สารฟทู างเคมแี บบคายความรอ้ น สารฟูทางเคมี (ดู chemical blowing agent) ที่ใส่ในพลาสติกเพ่ือให้เกิด โครงสร้างรูพรุนแบบโฟมโดยปฏิกิริยาแบบคายความร้อน เม่ือพลาสติกได้รับ ความรอ้ นขณะขึ้นรปู ปรมิ าณกา๊ ซท่ีได้ (gas yield) และความดันสูงกว่าการ แตกตัวของสารฟูทางเคมีแบบดูดความร้อน (ดู endothermic chemical blowing agent) นิยมใชใ้ นการท�ำ โฟมพอลโิ อลฟิ ินส์แบบโครงสร้างเช่อื มขวาง (crosslinked polyolefins foam) โฟม พอลิไวนิลคลอไรด์ และผลิตภัณฑ์ โฟมพลาสติกจำ�นวนมากทข่ี น้ึ รูปโดยการอดั รีด (extrusion) ตวั อยา่ งสารฟูทาง เคมแี บบคายความรอ้ นซง่ึ แตกตวั ใหก้ า๊ ซไนโตรเจน ไดแ้ ก่ สารเอโซไดคารโ์ บเนไมด์ (azodicarbonamide) สาร 4,4-ออกซีบิสหรือเบนซีนซัลโฟนิลไฮเดรไซด์ (4,4-oxybis หรือ benzenesufonyl hydrazide) สารพาราทอลูอีนซลั โฟนิล- เซมิคาร์บาไซด์ (para-toluenesulfonyl semicarbazide) และสาร 3 5-เฟนนิลเททราโซล (5-phenyltetrasole) คอมพาวน ์ดและการป ัรบป ุรง ุคณสม ับติของพลาส ิตก ตัวอยา่ งการแตกตัวของสารเอโซไดคาร์โบเนไมด์ ความรอ้ น ยเู รยี เอโซไดคาร์โบเนไมด์ กรดไอโซไซยานิก external lubricant สารหล่อล่ืนภายนอก สารเติมแตง่ (ดู additive) เพื่อหลอ่ ลน่ื พลาสตกิ หลอมโดยไมล่ ะลาย เกิดเป็นแผ่นฟลิ ์มบางๆ ทีช่ ่วย หล่อล่ืนพ้ืนผิวพลาสติกหลอมขณะข้ึนรูป ไม่ให้ติดผิวโลหะร้อนของเคร่ืองขึ้นรูป ทำ�ให้พลาสติก หลอมหลุดร่อน ช่วยลดความหนืดของพลาสติกหลอม มีอิทธิพลต่อระยะเวลาเชื่อมติด (fusion time) มากกว่าสารหลอ่ ล่นื ภายใน (ดู internal lubricant) ตวั อยา่ งสารหล่อลืน่ ภายนอก ไดแ้ ก่ ไขหรือน�ำ้ มนั พาราฟนิ แคลเซยี มสเทยี เรต (calcium stearate) และกรดสเทยี ริก (stearic acid) external mould releasing agent สารชว่ ยถอดแบบหล่อภายนอก สารเติมแต่ง (ดู additive) ประเภทสารช่วยถอดแบบหล่อ (ดู mould releasing agent) สารประกอบของซิลิโคนหรือของฟลอู อโรคาร์บอน (fluorocarbon) ใชฉ้ ีดหรือทาบนพ้ืนผิวภายใน แบบหล่อเกิดเป็นชั้นฟิล์มบางๆ ประมาณ 0.1-20 ไมครอน ป้องกันช้ินงานติดกับพื้นผิวแบบ หลอ่ ต้องฉีดซ้ำ�หลังจากการถอดชิน้ งาน 2-3 ชิ้น แตถ่ า้ พืน้ ผิวของแบบหลอ่ ขรขุ ระหรอื ผิวชน้ิ งาน มลี ายผวิ (texture) หรอื มรี ปู ทรงซบั ซอ้ น (เชน่ มหี ลืบ มมุ มรี อ่ ง) กต็ อ้ งฉีดทุกครง้ั หลังการถอด ชิ้นงานจากแบบ จดั เปน็ ข้อเสยี ประกอบกบั การฉีดหรอื ทาใหท้ ว่ั พืน้ ผิวของแบบหลอ่ ต้องอิงทักษะ หรอื ฝมี อื ของผขู้ ึ้นรูป สารชว่ ยการถอดแบบภายนอกท่ดี ีตอ้ งใช้ง่าย ไม่มพี ษิ ไม่อนั ตราย ยดึ เกาะไดด้ ี กับพ้นื ผวิ แบบหลอ่ โดยไม่หดตวั แห้งเรว็ เชด็ ออกจากพ้ืนผวิ แบบหล่อไดง้ า่ ย มที ั้งชนิดมีผลไมถ่ าวร (non-permanent) ส�ำ หรบั การขน้ึ รูปชิ้นงานจ�ำ นวนน้อย และชนิดกึ่งถาวร (semi-permanent) สำ�หรบั การขึ้นรูปชน้ิ งานจำ�นวนมาก สารประกอบของซิลิโคนก่อใหเ้ กดิ ชนั้ ฟิล์มนำ้�มนั (oily film) ซึ่งอาจทำ�ให้การแต่งสำ�เร็จยากข้ึน สารประกอบของฟลูออโรคาร์บอนก่อให้เกิดช้ันฟิล์มท่ีกันน้ำ�มันได้ (oil-repellent) และสามารถกันการเกดิ รอยเปอ้ื น (stain proofing) ไดด้ ้วย 302 สารานุกรม เปิดโลกปิโตรเคมี