奈米碳管與生物分解型高分子複合材料之製備及其性質研究

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題名:	奈米碳管與生物分解型高分子複合材料之製備及其性質研究 Study on the Preparation and Properties of Multiwall Carbon Nanotube Reinforced Biodegradable Polymer Blend
作者:	彭新志 Peng, Hsin-Chih
貢獻者:	化工與材料工程系
關鍵詞:	生物分解性聚酯摻混;奈米碳管;機械性質;電氣性質;生物分解性複合材料 biodegradable polyester blend;carbon nanotube;mechanical property;electrical property;biodegradable composite
日期:	2008
上傳時間:	2008-09-26 09:13:50 (UTC+8)
摘要:	本研究旨在製備導電奈米生物可分解複合材料：由具導電性質奈米碳管與生物分解型高分子複合材料而得。利用自由基反應的方式，將具有碳碳雙鍵的馬來酸酐(MA)、壓克力單體(MMA)及乙烯基矽烷(VTMOS)接枝到多壁奈米碳管上，以提供MWCNT與PLA/Ecoflex（80/20）基材之間，產生化學鍵結及物理鍵結，而增加MWCNT與PLA/Ecoflex（80/20）兩材質之間的界面相容性。藉由改質及未改質之多壁奈米碳管（MWCNT）添加於生物分解性合膠基材，比較各種改質劑及改質方式對於導電奈米生物可分解高分子複合材料的電氣性質、機械性質、熱性質的影響。研究結果發現，添加奈米碳管可有效提升PLA/Ecoflex（80/20）合膠基材的機械強度及熱性質。機械性質方面，以添加MWCNT-g-MA的奈米複合材料表現最佳，當添加量由0wt%增加至4wt%時，抗拉強度由68 kgf/cm2 提昇至 281 kgf/cm2(413%)。電氣性質方面，改質碳管含量為1 wt%時，基材的表面電阻即產生大幅的變化，複合材料的表面電阻由原生物分解性合膠基材1.46×1016 下降至 7.88 × 103 Ω/ cm2 (1013 次方)。在熱重損失性質方面，奈米碳管含量的增加可提高複合材料的耐熱性，當碳管含量為4wt/%時，複合材料的最大熱重損失溫度可提高18℃。MA改質的MWCNT，在基材中的分散程度較佳，各種性質提升的效果明顯。在MMA系統中，因為CNT只僅靠些微的氫鍵、極性偶極力與凡得瓦力與copolyester主鍵相互吸引，所以改善效果最弱，而VTMOS改質的系統經溶膠-凝膠（sol-gel）形成的鍵結力方面會遠比凡得瓦力及極性吸引力來得大，但因自身會產生聚集，表現在分散性方面效果較弱，所以提昇效果中等。
顯示於類別:	[化工與材料工程系(所)] 【化工與材料工程系】博碩士論文

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