陰離子型水性PU/有機蒙特納土奈米複合材料之製備與分析

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：19

、訪客IP：18.119.106.66

姓名

許志偉(Jhih-Wei Syu) 查詢紙本館藏

畢業系所

化學工程與材料工程學系

論文名稱

陰離子型水性PU/有機蒙特納土奈米複合材料之製備與分析

相關論文

★ PU橡膠血液相容性之探討	★ PU發泡體的結構與性質
★ POLY IP發泡體結構與性質之探討	★ 非極性式poly-ip based PU軟質段末端改質的影響
★ 高韌性環氧樹脂底膠之開發	★ 水性PU之流變性質研究
★ 完全相分離PU之完整形態研究	★ 含矽膠PU之合成與血液相容性研究
★ 奈米級嵌段式PU之動態機械性質與微結構型態研究	★ Hydroxyl Terminated Polyisoprene(HTIP)陰離子型水性PU合成與性質研究
★ 非極性式poly-ip based PU 之軟質段末端改質對形態的影響	★ 硬質鏈段不規則性對PU奈米形態之影響(II)
★ 苦楝油對於水性PU膨潤效應的性質研究	★ 硬質鏈段不規則性對PU奈米形態之影響
★ 尼龍表面親疏水性之研究	★ 吸附性高自由體積粉粒之製備與應用

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

摘要
本實驗使用兩種不同的方式來製備出陰離子型水性PU/有機
蒙特納土奈米複合材料，第一部分是利用同步聚合混成的方式來
製備陰離子型水性PU/有機蒙特納土奈米複合材料，並且改變離
子基含量(1.5％、2.5％)，有機蒙特納土含量(0.5％、1％、2％、
4％)與水性PU 中的硬質段含量(35％、40％、50％、60％、70
％)，以此來探討因有機蒙特納土的介入對於水性PU 之物理及機
械性質的影響，進而得知層狀矽酸鹽與水性PU 微結構間的相互
關係。根據實驗結果顯示：以此法所製備的水性PU 奈米複合物
為分散良好之脫層型奈米複合物，且其分散液之粒徑隨著有機蒙
特納土含量的增加而增加，另外，由IR 圖譜可以得知有機蒙特
納土並不太會影響水性PU 的相分離程度；而其熱裂解起始溫度
(5％loss)會隨著黏土的含量而有先下降後上升的趨勢但均比純
水性PU 之熱裂解起始溫度低，對於軟段裂解溫度來說則是隨著
黏土含量的增加而增加。另一方面，由DMA 分析的結果可得知
層狀矽酸鹽的介入並不會影響其軟段Tg，但對於高硬段含量及
高離子基含量的水性PU 之儲存模數與tan δ 溫度來說則會因層
狀矽酸鹽的介入而造成降低現象。在機械性質部分，趨勢大致與DMA 相同，對於高硬段含量及高離子基含量的水性PU(物理交
聯網狀結構較完整)之極限強度與起始模數會因層狀矽酸鹽的加
入而變差，但斷裂延伸率則是稍微增加的；對於物理交聯網狀結
構較不完整的水性PU 來說層狀矽酸鹽會具有補強效果使得其極
限強度與斷裂延伸率有所提升，但起始模數卻會下降。
第二部分是利用混摻的方式來把經由各種不同膨潤劑改質
過後的有機蒙特納土分散在陰離子型水性PU 中，以此來和第一
部分做比較；根據結果顯示層狀矽酸鹽於陰離子型水性PU 內之
分散性很差，有聚集的現象；但其熱裂解起始溫度與軟段裂解溫
度則有稍微的提升，此外機械性質的部分亦顯示出其比純水性
PU 的機械性質來的差，但其變差的程度卻比以同步聚合混成法
所製備的奈米複合材料來的小。

關鍵字(中)

★ 有機蒙特納土
★ 水性PU

關鍵字(英)

★ Waterborne polyurethane
★ montmorillonite

論文目次

目錄
摘要……………………………………………….…………….I
目錄……………………………………………………..….…III
圖目錄………………………………………………………..VII
表目錄……………………………………………….………..XI
第一章緒論…………………………………………………...1
第二章文獻回顧……………………………….......................5
2-1 水性PU……………………………………………...…….5
2-1-1 親水基的導入…………………………………………...5
2-1-2 PU 離子體…..…….…………………………………..…8
2-1-3 分散過程的機制…………………………...……………9
2-1-4 水性PU 主要製程………………………………...…….10
2-2 蒙特納土/高分子奈米複合材料………………...………16
2-2-1 蒙特納土…………………...……………...........16
2-2-2 蒙特納土與高分子間之作用力…………………….....22
2-2-3 蒙特納土在高分子中的分散型態…………………….24
2-2-4 蒙特納土/水性高分子的研究現況…………………....272-2-5 蒙特納土/聚胺基甲酸酯(PU)的研究現況………...….28
第三章實驗..…………………………………………….…..30
3-1 化學藥品與實驗儀器…………………………………....30
3-1-1 化學藥品……………………………………………….30
3-1-2 實驗儀器……………………………………………….32
3-2 實驗步驟………………………………………………....34
3-2-1 純陰離子型水性PU之製備…………………………...34
3-2-2 有機蒙拖土之製備………………………………….…35
3-2-3 混摻型陰離子水性PU/有機蒙拖土奈米複合材料之
製備……………………………………………….……35
3-2-4 同步聚合混成型陰離子水性PU/有機蒙拖土奈米複
合材料之製備………………………………………….36
3-2-5 成膜方式……………………………………………….38
3-2-6 NCO官能基濃度滴定………………………………….38
3-3 實驗分析方法………………………………………...….40
3-3-1 熱重損失分析(TGA)………………………….……….40
3-3-2 穿透式電子顯微鏡(TEM)…………………………..…40
3-3-3 動態機械分析(DMA)………………………………….40
3-3-4 X 光繞射分析(XRD)…………………………...………41V
3-3-5 拉伸機械性質分析…………………………….………41
3-3-6 粒徑分析…………………………………………….…42
3-3-7 紅外線光譜分析…………………………………...…..42
第四章結果與討論.................................................................42
4-1 合成………………………………………………….…..43
4-1-1 純陰離子型水性PU 合成之探討………………..……43
4-1-2 混摻型陰離子水性PU/有機蒙托土奈米複合材料合
成之探討………..…………………………………….43
4-1-3 同步聚合混成型陰離子水性PU/有機蒙托土奈米複
合材料合成之探討………..………………………….44
4-2 有機蒙托土於陰離子型水性PU 中之分散形態…….….45
4-2-1 以X 光繞射量測矽酸鹽層在陰離子型水性PU 奈米
複合材料中之層間距離…………..…….……………45
4-2-2 以穿透式電子顯微鏡觀察層狀矽酸鹽在水性PU 基
材之分散形態………………………..…………...…..46
4-3 陰離子型水性PU/有機蒙特納土奈米複合材料之紅外線
光譜分析(FTIR)………………………………...………..47
4-4 陰離子型水性PU/有機蒙特納土奈米複合材料之粒徑分
析………………………………………………………….48VI
4-5 陰離子型水性PU/有機蒙托土奈米複合材料之熱裂解
…………………………………………………………...49
4-6 陰離子型水性PU/有機蒙托土奈米複合材料之動態機
械性質……………………..……………………...……..52
4-7 陰離子型水性PU/有機蒙托土奈米複合材料之機械性
質………………………………………………….……..54
第五章結論…………………..…………………….………57
參考文獻……………………………………………………...84

參考文獻

參考文獻
1. J.M. Huang, K. Sooklal, C.J. Murphy, H.J. Ploehn, Chem. Mater.
2. S.T. Selvan, T. Hayakawa, M. Nogami, M. Moller, J. Phys. Chem. B
3. P. Hajji, L. David, J.F. Gerard, J.P. Pascault, G.J. Vigier, J. Polym. Sci.:
B Polym. Phys. 1999,37,3172
4. J. Zhang, B.J. Wang, X. Ju, T. Liu, T.D. Hu, Polymer 2001,42,3697
5. Y.X. Pan, Z.Z. Yu, Y.C. Ou, G.H. Hu, J. Polym. Sci.: B Polym. Phys.
6. P.M. Ajayan, L.S. Schadler, C. Giannaris, A. Rubio, Adv. Mater.
7. V. Favier, H. Chanzy, J.Y. Cavaille, Macromolecules 1995,28,6365
8. E.P. Giannelis, Adv. Mater. 1996,8,29
9. A. Michael, D. Philippe, Mater. Sci. Eng. 2000,28,1
10. U.S. Patent 4183836 , Du Pont (1980)
11. H.A. Al-Salah , K.C.Frisch , H.X.Xiao , J. Appl. Polym. Sci. A. ,
12. Egboh , S.H. , J. Macromol. Sci. Chem. A. , 1984 , 21(1) , 35
13. U.S. Patent 4190566 , Bayer A.G. (1980)
14. D. Dieterich , W. Keberle and H. Witt , Angew Chem. Int. Edn. ,
15. X. Wei and X. Yu , J. Appl. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. ,
16. R.D. Lundberg ,〝Encyclopedia of Chemical Technology〞, 3rd ed. ,
1984 , Supplement Volume , 546
17. R.A. Register , X-hai Yu and S.L. Cooper , Polym. Bull. , 1989 , 22 ,
18. G.C. Marx , D.F. Caulfield and S.L. Cooper , Macromolecules ,
19. C.G. Bazuin and A. Eisenberg , Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. ,
20. A. Eisenberg , B. Hard and R.B. More , Macromolecules , 1990 , 23 ,
21. C.Z. Yang , T.G. Grasel , J.L. Bell , R.A. Register and S.L. Cooper , J.Polym. Sci. ： Polym. Phys. , 1991 , 29 , 581
22. D. Dieterich , Prog. Org. Coatings , 1981 , 9 , 281
23. Yun Chen and Yueh-Liang Chen , J. Appl. Polym. Sci. , 1992 , 46 ,
435~443
24. W.C. Chan and S.A. Chen , Polymer , 1988 , 29 , 1995
25. Szycher’s Handbook of Polyurethane Chapter 14
26. C. Klein , C.S. Hurlbut , 〝In Manual of Mineralogy〞, 21ed , John
Wiley and Sons , New York , 1993 , 440
27. W.A. Deer , R.A. Howie , J. Zussman , 〝In An Introduction to the
Rock-Forming Minerals 〞, 2nd ed , Longman Scientific and
Technical , Hong Kong , 1992 , 1
28. S. Goldberg, R.A. Glaubig, Clay. Clay. Miner. 1987,35,220
29. S. Karaborni, S.W. Heidug, J. Urai, E.V. Oort, Science 1996,271,1102
30. T.J. Pinnavaia, Science 1983,220,365
31. Y. Fukushima, Clay. Clay. Miner. 1984,32,320
32. B.E. Viani, P.F. Low, C.B. Roth, J. Colloid Interf. Sci. 1983,96,229
33. C. Guler, N. Sarier, Thermo. Acta 1990,159,29
34. V.S. Fajnor, K.J. Jesenak, Thermal Analy. 1996,46,489
35. I.W.M. Brown, K.J.D. Mackenzie, R.H. Meinhold, J. Mater. Sci.
1987,22,3265
36.〝土壤化學〞,國立編譯館
37. A. Akelah, A. Moet, J. Appl. Polym. Sci.: App. Polym. Sym.
1994,55,153
38. K.A. Carrado, Appl. Clay Sci. 2000,17,1
39. P.C. LeBaron, Z.S. Wang, T.J. Pinnavaia, Appl. Clay Sci. 1999,15,11
40. Y.S. Choi , M.H. Choi , K.H. Wang , S.O. Kim , Y.K. Kim and I.J.
Chung , Macromolecules , 2001 , 34 , 8978
41. Xinyu Huang and W.J. Brittain , Macromolecules , 2001 , 34 , 3255
42. G.B. Rossi , Gregory Beaucage , T.D. Dang and R.A. Vaia , Nano
Lett. , 2002 , Vol. 2 , No. 4 , 319
43. S.H. Hong , B.H. Kim , J. Joo , J.W. Kim , H.J. Choi , Current
Applied Physics , 2001 , 1 , 447
44. B.H. Kim , J.H. Jung , S.H. Honh and J. Joo , Macromolecules ,2002 , 35 , 1419
45. W. Jia , E. Segal , D. Kornemandel , Y. Lamhot , M. Narkis , A.
Siegmann , Synthetic Metals , 2002 , 128 , 115
46. B.H. Kim , J.H. Jung , J.W. Kim , H.J. Choi , J. Joo , Synthetic
Metals , 2001 , 117 , 115
47. B.H. Kim , J.H. Jung , J.W. Kim , H.J. Choi , J. Joo , Synthetic
Metals , 2001 , 121 , 1311
48. K.E. Strawhecker and E. Manias , Chem. Mater. , 2000 , 12 , 2943
49. J.W. Kim , M.H. Noh , H.J. Choi , D.C. Lee , M.S. Jhon , Polymer ,
2000 , 41 , 1229
50. M.H. Noh , D.C. Lee , J. Appl. Polym. Sci. , 1999 , 74 , 2811
51. M.H. Noh , L.W. Jang , D.C. Lee , J. Appl. Polym. Sci. , 1999 , 74 ,
179
52. D.C. Lee , L.W. Jang , J. Appl. Polym. Sci. , 1998 , 68 , 1997
53. Z. Wang, T.J. Pinnavaia, Chem. Mater., 1998,10,3769
54. C. Zilg, R. Thomann, R. Miilhaupt, J. Finter, Adv. Mater., 1999,11,49
55. D. Shia, C.Y. Hui, S.D. Burnside, E.P. Giannelis, Polym. Composites,
1998,19,608
56. Y.I. Tien, K.H. Wei, Macromolecules , 2001 , 34 , 9045
57. 謝添壽,國立中央大學博士論文
58. B.K. Kim, J.W. Seo, H.M. Jeong, European Polymer Journal,
2003,39,85
59. N.S. Schneider, R.W. Matton, Polym. Eng. Sci., 1979,19,1122
60. C.M. Brunette, S.L. Hsu, M. Rossman, W.J. Macknight, N.S.
Schneider Polym. Eng. Sci., 1981,21,163
61. 黃世敏﹑陳登科*,2002 年高分子研討會論文

指導教授

陳登科(Teng-Ko Chen)

審核日期

2003-7-11

推文