Pembentukan tautsilang terhadap polimer adunan lateks getah asli/blok kopolimer sis melalui sinaran gama dos rendah untuk aplikasi sarung tangan pemeriksaan

Abstract

Lateks getah asli (LGA) adalah elastomer semulajadi yang banyak digunakan dalam pembuatan produk celupan seperti sarung tangan getah, kondom dan filem sensitif haba kerana mempunyai sifat kekenyalan yang tinggi. Namun, LGA yang tidak diubah suai mempunyai sifat kekuatan tegangan dan modulus Young yang rendah apabila dikenakan daya tegasan yang tinggi. Oleh itu, sinaran gama merupakan kaedah pengubahsuaian hijau dalam penghasilan taut silang yang mampu meningkatkan sifat tegangan polimer adunan berasaskan LGA. Kajian ini berfokuskan kepada (i) mengenalpasti nisbah optimum dan pengaruh kaedah pengadunan terhadap homogenisasi polimer adunan LGA/polistirena-b-poliisoprena-b-polistirena) (LGA/SIS), (ii) mengkaji kesan dos rendah dan keadaan sinaran terhadap proses pembentukan taut silang antara LGA dan SIS, (iii) mengkaji kebolehtelapan pelarut terhadap filem LGA/SIS yang disinari dengan sinaran gama untuk potensi aplikasi sarung tangan pemeriksaan dan (iv) menjelaskan mekanisme taut silang menggunakan teori fungsi ketumpatan. Polimer adunan LGA/SIS disediakan dalam pelbagai nisbah (90:10, 80:20, 70:30, 60:40 dan 50:50) melalui kaedah pengadunan leburan dan larutan. Adunan tersebut disinarkan pada dos rendah iaitu 4, 8, 12, 14 dan 16 kGy dalam keadaan vakum dan ambien. Berdasarkan keputusan, nisbah optimum pada 70:30 (LGA:SIS) dan melalui kaedah pengadunan larutan telah dikenalpasti untuk menghasilkan tahap homogenisasi yang baik antara LGA dan SIS ekoran peningkatan ikatan hidrogen yang menyebabkan nilai kekuatan tegangan maksimum pada 9.48 MPa. Manakala, dos sinaran optimum adalah 14 kGy dan keadaan vakum semasa sinaran menghasilkan adunan VS-70LGA/30SIS dengan kekuatan tegangan pada 24.5 MPa iaitu tiga kali ganda lebih tinggi berbanding sinaran pada keadaan ambien. Peningkatan kandungan gel dan ketumpatan taut silang optimum telah ditemui dalam adunan ini. Selain itu, adunan ini juga stabil pada suhu yang tinggi dan mempunyai min permukaan kekasaran yang lebih tinggi berbanding adunan disinari dalam keadaan ambien. Taut silang menghasilkan lekatan antara muka yang lebih kuat antara LGA dan SIS. Selain itu, kehabluran adunan VS-70LGA/30SIS (14 kGy) telah bertambah baik dengan kehadiran dua puncak baharu LGA yang dikaitkan dengan satah (040) dan (120) pada LGA. Pembentukan ikatan taut silang C-C dan peningkatan ikatan hidrogen dibuktikan hadir bagi adunan VS-70LGA/30SIS (14 kGy). Kebolehtelapan pelarut organik adalah paling rendah pada adunan VS-70LGA/30SIS-14 kGy ekoran pembentukan taut silang telah menghasilkan struktur keratan rentas yang padat dan tidak berliang. Simulasi dinamik molekul menunjukkan interaksi hidrogen dan ikatan taut silang C-C menghasilkan tenaga minimum iaitu -1281 744.78 kcal/mol pada molekul LGA/SIS. Kajian ini membuktikan bahawa sinaran gama pada dos rendah sebagai teknologi hijau telah berjaya menghasilkan ikatan taut silang dalam polimer adunan LGA/SIS. Adunan VS-70LGA/30SIS -14 kGy telah berjaya dihasilkan dan turut mematuhi piawaian ASTM D3578 bagi penghasilan sarung tangan pemeriksaan yang memerlukan kekuatan tegangan minimum pada 18 MPa, modulus Young kurang daripada 5.5 MPa dan nilai pemanjangan adalah 500% dengan kekuatan tegangan (24.5 MPa), modulus Young (4.55 MPa) dan pemanjangan takat patah (850 %).