臺灣博碩士論文加值系統

本研究主要分成二部分，第一部分是由聚乙烯醇/二氧化矽製備奈米高分子複合材料的研究，第二部分是由聚乙烯/氧化鋁製備奈米高分子複合材料的研究。
1. 第一部分:在奈米尺度下的二氧化矽，由於顆粒甚小，故表面能較大，易於在高分子基材(聚乙烯醇)中產生團聚現象。本實驗在聚乙烯醇/二氧化矽奈米複合材料合成過程當中，添加分散劑(界面活性劑)，使得奈米級二氧化矽均勻分散在聚乙烯醇中，經乾燥成膜後進行機械性質、耐磨耗測試以及利用場發射電子微探儀進行表面分析等測試，發現奈米二氧化矽的加入可以提升聚乙烯醇的耐磨耗可提升30.5~34.2%，可獲得優良的奈米高分子複合材料。
第二部分:以聚乙烯為基材，添加奈米級氧化鋁粉體，以小型混練機加工製備聚乙烯/氧化鋁奈米高分子複合材料。由於氧化鋁粉體易形成團聚現象，因此本研究將加入含鋯的偶合劑以避免團聚現象產生，使氧化鋁均勻分散在高分子複合材料中，但研究結果，含鋯的偶合劑的加入，仍有部分氧化鋁在聚乙烯中產生團聚現象，因此並沒有提升聚乙烯的抗拉強度，但會提升聚乙烯的剛性及耐磨耗性。

This research is divided into two parts. The first part is studied on the preparation of PVA/SiO2 nanocomposite polymers and the second part is studied on the preparation of PE/Al2O3 nanocomposite polymers.
For the first part, at the nanoscale of SiO2, owing to the particle size is very small, the surface energy is very higher and easily aggregated when SiO2 dispersed in the PVA. In this research, SiO2 nanoparticles were dispersed in the PVA containing surfactants. The surfactants were used as a disperse agents to improve SiO2 nanoparticles dispersed in the PVA. The properties of PVA/SiO2 nanoparticles polymer films were measured by tensile test, abrasion test and field emission electron probe microanalyzer test. Wendemonstrated the preparation of PVA/SiO2 nanocomposites with improved abrasion increasing 30.5~34.2% compared with PVA.
For the second part, Al2O3 nanoparticles were dispersed in the polyethylene(PE) by using laboratory extruder to prepare PE/ Al2O3 nanocomposite polymers. Owing to the Al2O3 nanoparticle is easily aggregated, when dispersed in the PE. Hence, we added
Zr-coupling agent to prevent the Al2O3 nanoparticles aggregated when Al2O3 nanoparticle were dispersed in the PE. As a result, we demonstrated there still a little of Al2O3 aggregated when added Zr-coupling agent in the PE/ Al2O3 nanocomposite, therefore the mechanical properties can not be improved, but can be improved the rigidity and abrasion properties.

中文摘要…………………………………………………………………i
英文摘要…………………………………………………………………ii
誌謝………………………………………………………………………iii
目錄………………………………………………………………………iv
圖索引……………………………………………………………………vi
表索引……………………………………………………………………viii
第一章 緒論………………………………………………………………1
1-1、前言………………………………………………………………1
1-2、高分子奈米複合材料之介紹……………………………………2
1-3、文獻回顧…………………………………………………………15
1-4、研究動機…………………………………………………………19
第二章 實驗部份…………………………………………………………22
2-1、實驗藥品…………………………………………………………22
2-2、實驗儀器…………………………………………………………22
2-3、實驗方法…………………………………………………………23
2-3-1、聚乙烯醇/二氧化矽奈米複合材料的製備方法………………23
2-3-2、聚乙烯/氧化鋁奈米複合材料的製備方法……………………24
2-3-3、耐磨耗性試驗…………………………………………………24
2-3-4、拉伸試驗………………………………………………………25
2-3-5、場發射電子微探儀分析………………………………………26
第三章 結果與討論………………………………………………………28
第一部分：由聚乙烯醇/二氧化矽製備奈米高分子複合材料的研究…28
3-1 機械性質分析………………………………………………………28
3-1-1 聚乙烯醇/二氧化矽奈米複合薄膜之拉伸性質………………28
3-1-2 聚乙烯醇/二氧化矽奈米複合薄膜之耐磨耗性………………30
3-2、場發射分電子微探儀之分析……………………………………32
第二部分：由聚乙烯/氧化鋁製備奈米高分子複合材料的研究………39
3-3、機械性質分析……………………………………………………39
3-3-1、聚乙烯/氧化鋁奈米複合薄膜之耐磨耗性……………………39
3-3-2、聚乙烯/氧化鋁奈米複合薄膜之拉伸性質……………………40
3-4、場發射電子微探儀之分析………………………………………42
第四章 結論………………………………………………………………50
未來展望……………………………………………………………………52
參考文獻……………………………………………………………………53

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