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以微混練製程開發不同奈米無機層材/聚對苯二甲酸乙二酯奈米複材之製備與性質探討

為了解決工研院綠能所ptt的問題，作者廖君儒 這樣論述：

　　本研究分別選用天然蒙脫土(Clay)與人工合成鋰鋁層狀雙氫氧化物(LiAl LDH)二種無機層狀材料作為補強材，其中天然黏土利用溶膠-凝膠法(Sol-gel)進行改質，於黏土層間形成網狀交聯結構破壞其層狀堆疊達到具脫層結構之型態；鋰鋁層狀雙氫氧化物則藉由共沉澱法(Coprecipitation method)與水熱法(Hydrothermal method)合成，並利用層間陰離子置換法(Ion-exchange method)將有機改質劑1,3苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉(Dimethyl 5-sulfoisopthalate, DMSI)插層(Intercalated)於層間。透過廣角X

-ray 繞射儀(WXRD)、熱重分析儀(TGA)及紅外線光譜儀(FT-IR)了解改質前後無機層材的層間距變化及改質型無機層材之插層量所佔之比例，並以掃描式電子顯微鏡(SEM-EDS)觀測層狀材料之分散形態。分別將有機改質後之無機層狀材料，以微混練製程添加於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)中製備奈米級複合材料，對其熱穩定性、結晶性、機械性質、抗紫外線以及阻氣性質相互比較並探討影響之原因。　　奈米複材則藉由廣角X-ray 繞射儀(WXRD)、穿透式電子顯微鏡(TEM)了解層狀材料於聚對苯二甲酸乙二酯中的分散性，並利用熱重分析儀(TGA)測量其熱裂解溫度(T5d)，添加LDH-DMSI熱穩定性可由原先

393.6 ℃提升至403.1 ℃，示差掃描熱卡儀(DSC)測量複材之結晶溫度(Tcc)，則由195.1 ℃提升至200.5 ℃，動態機械分析儀(DMA)測試複材之儲存模數(Storage modulus)，當添加CL120-SiO2提升36.7 %、而添加LDH-DMSI僅提升11.87 %。最後利用氣體滲透分析儀(GPA)、紫外光-可見光光譜儀(UV-Vis)分別測試複材之阻氣性、光學性質，添加脫層化蒙脫土CL120-SiO2對於CO2之Gas barrer可由原先的2.39 barrer降低至1.77 barrer，提升1.34倍；光學性質方面對UVA阻隔可提升28.04 %、UVB提升

63.80 %，並仍然保有92.9 %的可見光穿透率。