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標題: 聚對苯二甲酸二乙酯/改質蒙脫土奈米複合材料之製備與物性分析
Preparation and Physical Properties of Poly(ethylene terephthalate)/Modified Montmorillonite Nanocomposites
作者: 陳伯璿
Chen, Bo-Syuan
關鍵字: Poly ethylene terephthalate
聚對苯二甲酸二乙酯
Clay
Nanocomposite
黏土
奈米複合材料
出版社: 化學工程學系所
引用: 1. 蔡中燕, 工業材料, 2期, 第28頁 (1998) 2. 賴耿陽, “塑膠材料技術讀本”, 台灣復文興業, 台南, 第220頁 (1996) 3. 漆宗能, 尚文宇, “聚合物/層狀矽酸鹽奈米複合材料”, 五南出版社, 台北, 第188頁 (2004) 4. Alexandre, M.; Dubois, P., Materials Science and Engineering, 28, 1 (2000) 5. Almonemian, S.; Gooddarzi, V.; Zahedi, P.; Angaji, M. T., Advances in Polymer Technology, 26, 247 (2007) 6. Costache, M. C.; Heidecker, M. J.; Manias, E. and Wilkie, C. A., Polymer for Advanced Technologies, 17, 764 (2006) 7. Zhang, G.; Takagi, T. S. K., Materials Letters, 57, 1858 (2003) 8. Chang, J. H; Kim, S. J.; Joo, Y. L. & Im, S., Polymer, 45, 919 (2004) 9. Chang, J. H.; Mun, M. K. & Lee, I. C., Journal of Applied Polymer Science, 98, 2009 (2005) 10. Guan, G. H.; Li, C. C.; Zhang, D., Journal of Applied Polymer Science, Vol. 95, 1443 (2005) 11. Lee, S.-S.; Ma, Y. T.; Rhee, H.-W.; Kim, J., Polymer, 46, 2201 (2005) 12. Choi, W. J; Kim, H.-J.; Yoon, K. H.; Kwon, O. H. and Hwang, C. I., Journal of Applied Polymer Science, 100, 4875 (2006) 13. Hao, J; Lu, X.; Liu, S.; Lau, S. K. and Chua, Y. C., Journal of Applied Polymer Science, 101, 1057 (2006) 14. Mun, M. K.; Kim, J.-C. and Chang, J. -H., Polymer Bulletin, 57, 797 (2006) 15. Kim, S. H. & Kim, S. C., Journal of Applied Polymer Science, 103, 1262 (2007) 16. Bizarria, M. T. M.; Giraldi, A. L. F. de M.; de Carvalho, C. M.; Velasco, J. I.; d`Avila, M. A. & Mei, L. H. I., Journal of Applied Polymer Science, 104, 1839 (2007) 17. Yuan, X.; Li, C.; Guan, G.; Liu, X.; Xiao, Y.; Zhang, D., Journal of Applied Polymer Science, Vol. 103, 1279 (2007) 18. Kráčalík, M.; Studenovský, M.; Mikešová, J.; Kovářov, J.; Sikora, A.; Thomann, R.; Friedrich, C.; Journal of Applied Polymer Science, 106, 2092 (2007) 19. Hamzehlou, Sh.; Katbab, A. A.; Journal of Applied Polymer Science, 106, 1375 (2007) 20. Gurmendi, U.; Eguiazabal, J. I.; Nazabal, J., Macromolecular Materials Engineering, 292, 169 (2007) 21. Jung, M.-H.; Chang, J.-H.; Kim, J.-C., Polymer Engineering and Science (2007) 22. Vidotti, S. E.; Chinellato, A. C.; Hu, G.-H.; Pessan, L. A., Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics, 45, 3084 (2007) 23. Kráčalík, M.; Studenovský, M.; Mikešová, J.; Sikora, A.; Thomann, R.; Friedfich, C.; Fortelný, I.; Simoník, J., Journal of Applied Polymer Science, 106, 926 (2007) 24. Giraldi, A. L. F. de M.; Bizar ria, M. T. M.; Silva, A. A.; Velasco, J. I.; d´Ávila, Marcos A.; Mei, L. H. I., Journal of Applied Polymer Science, Vol. 108, 2252 (2008) 25. Wang, G.; Chen, Y.; Wang, Q., Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics, 46, 807 (2008) 26. Yuan, X.; Li, C.; Guan, G.; Xiao, Y.; Zhang, D., Journal of Applied Polymer Science, 109, 4112 (2008) 27. Yuan, X.; Li, C.; Guan, G.; Xiao, Y.; Zhsng, D., Polymer Degradation and Stability 93, 466 (2008) 28. Wan, T. L.; Chen, Y.; Chua, C. & Lu, X., Journal of Applied Polymer Science, 94, 1381 (2004) 29. Ou, C. F.; Ho, M. T. & Lin, J. R., Journal of Applied Polymer Science, 91, 140 (2004) 30. Wang, Y.; Shen, C.; Li, H.; Li, Q.; Chen, J.; Journal of Applied Polymer Science, 91, 308 (2004) 31. Calcagno, C. I.; Mariani, C. M.; Teixeira, S. R. & Mauler, R. S., Polymer, 48, 966 (2007) 32. Hwang, S. Y.; Lee, W. D.; Lim, J. S.; Park, K. H.; Im, S. S., Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics, 46, 1022 (2008) 33. Guan, G.; Li, C.; Yuan, X.; Xiao, Y.; Liu, X.; Zhang, D., Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics, 46, 2380 (2008) 34. Chung, J. W.; Son, S.-B. Chun, S.-W.; Kang, T. J.; Kwak, S.-Y., Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics, Vol. 46, 989 (2008) 35. Johnsen, B. B.; Olafsen, K.; Stori, A., International Journal of Adhesion & Adhesives, 23, 155 (2003) 36. 葉佳炘, “聚對苯二甲酸/二氧化矽奈米複合材料之製備與物性分析”, 國立中興大學化學工程研究所碩士論文 (2005) 37. 王孝民, “聚乙烯醇/二氧化矽奈米複合材料之製備與物性分析”, 國立中興大學化學工程研究所碩士論文 (2008) 38. Letaϊef, S.; Martίn-Luengo, M. A.; Aranda, P.; Ruiz-Hitzky, E., Advanced Functional Materials, 16, 401 (2006) 39. Frounchi, M.; Dourbash, A., Macromolecular Marerials and Engineering, 293, 1 (2008)
摘要: 本研究是使用兩種方法改質蒙脱土,第一種改質蒙脱土的方法,首先是配置一改質有機矽化物溶液MS,將MS與蒙脱土進行表面改質,再加入Tetraethyl Orthosilicate ( TEOS ),於黏土表面生成二氧化矽粒子,最後添加GPS與黏土表面的二氧化矽粒子進行接枝反應,使二氧化矽表面帶有環氧基,製備出改質之蒙脱土(Clay-Silica-GPS,CSG)。第二種改質蒙脱土的方法,是將蒙脱土表面處理MS後再加入TEOS與GPS及分散劑P可得第二種改質之蒙脱土(Clay-Silica-P-GPS,CSPG)。由FT-IR可以發現改質蒙脱土接枝GPS後,在917 cm-1位置的吸收峯有明顯的增加,表示GPS成功的接枝在改質黏土表面。由TGA可以計算出CS接枝GPS的接枝量為1.33 mmole-GPS/g-無機物,由XRD發現CSP及CSPG在1.5~8∘都沒有繞射峯出現,經由布拉格定律換算後可知改質之黏土的層間距離大於5.8 nm。 將PET與兩種改質黏土利用熔融混煉法製備PET/Clay/SiO2奈米複合材料,經由XRD可發現在PET/Clay/SiO2複材中,黏土含量分別為1、2.5及4 %,其層間距離分別為2.44 nm、2.31 nm及2.31 nm。在PET/Clay/SiO2/P複材中,由XRD觀察到在1.5~8∘並沒有繞射峯存在。在DSC分析中,降溫速率為10 ℃/min,複材的第一段降溫的冷卻結晶溫度由200.7 ℃增加至215.3 ℃,是因為加入的改質黏土可以扮演異相成核的角色,加速PET的結晶速率使冷卻結晶溫度上升。第二段升溫的熔融溫度在247.9 ℃至253.1 ℃之間。由非等溫結晶動力學可知在降溫速率為10 ℃/min,複材之結晶半週期由1.66分鐘降至1.48 ~ 0.83分鐘,n值在3.19~4.31之間;溫速率為30 ℃/min,複材之結晶半週期由0.93 分鐘降至0.50 ~ 0.68分鐘,n值在3.1 8~ 3.99之間;降溫速率為50 ℃/min,複材之結晶半週期由0.66分鐘降至0.51 ~0.35分鍾,n值在2.77 ~ 3.87之間。 由FE-SEM斷裂面型態分析,觀察到黏土均勻的分散在PET中,在黏土表面可以看到二氧化矽粒子的存在。由TEM分析可觀察到改質黏土均勻的分散在PET中,黏土的長度約為250 nm,厚度約為16.6 nm。
URI: http://hdl.handle.net/11455/3672
其他識別: U0005-1002200911361100
文章連結: http://www.airitilibrary.com/Publication/alDetailedMesh1?DocID=U0005-1002200911361100
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