聚氨酯-脲-矽石膜之組成與熱性質研究

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題名:	聚氨酯-脲-矽石膜之組成與熱性質研究
作者:	許艾文黃世梁
貢獻者:	化工與材料工程系
關鍵詞:	熱性質聚氨酯二氧化矽
日期:	2012
上傳時間:	2013-07-24 13:23:58 (UTC+8)
出版者:	台中;國立勤益科技大學
摘要:	本研究首先以脂肪族二異氰酸酯(H12MDI)與不同分子量(400、1000、2000) 之醚類聚醇Poly(oxypropylene) glycol (PPG)以及1,4-Butane diol (1,4-BD)，合成PU4、PU1k、PU2k系列之聚氨酯薄膜，之後再加入3-Aminopropyltrimethoxysilane (APrTMOS)逐步取代1,4-BD，於當量數比-NCO：(OH+NH2)為1:1的方式合成出Poly(urethane-urea)-Silica的聚氨酯混成薄膜。探討聚氨酯材料組成結構的變化對於表面特性、熱穩定性、尺寸安定性與機械性質之影響。由接觸角結果顯示，PPG 400-based PUs當APrTMOS的添加，接觸角由原先96.3°下降至64.2°在上升為70.9°，表面性質會逐漸呈現親水的特性，而PPG 1000-based PUs添加APrTMOS時，接觸角由於先96.4°先上升至98.0°再下降到89.4°。而PPG 2000-based PUs雖由106.4°下降至103.1°，但整體的表面性質仍具有較疏水的特性。由DSC結果顯示，PPG 400-based PUs會因APrTMOS的含量越多，交聯程度提升，使其玻璃轉移溫度從26.0℃逐漸上升到41.1℃，而PPG 1000-based PUs之玻璃轉移溫度則會隨著APrTMOS之含量提升，使得硬質鏈段之間的吸引力增加，造成軟、硬質鏈段的微相分離較為明顯，玻璃轉移溫度會由-34.2℃逐漸下降為-38.9℃，然而PPG 2000-based PUs結果顯示，添加APrTMOS對其璃轉移溫度沒有太大變化。 TGA結果顯示，PPG 400-based PUs、PPG 1000-based PUs、PPG 2000-based PUs三系列的材料之熱穩定性會隨著APrTMOS的含量增加而提升，亦隨著聚醇分子量的增加，而整體軟、硬質鏈段之熱裂解溫度皆有上升的趨勢，對於尺寸安定性亦有相當大的貢獻。機械性質方面，PPG 400-based PUs、PPG 1000-based PUs之儲存模數(Storage modulus)以及抗張強度(Tensile strength)隨著APrTMOS含量提升交聯程度增加，PPG 400-based PUs儲存模數由782 Mpa提高至1241 MPa，阻尼由1.51下降至0.24。PPG 1000-based PUs儲存模數由1992 Mpa提高至2554 MPa，阻尼由0.63下降至0.33 (於低溫環境下)，表示APrTMOS能提高PUs之剛性。而PPG 400-based PUs之斷裂伸長率(Elongation at break)由846.0 %則隨著交聯程度增加而下降為15.6 %，PPG 1000-based PUs由2155.3 %下降為196.7 %，三系列PUs之斷裂伸長率隨著軟質鏈段的分子量的增加而提升。
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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