臺灣博碩士論文加值系統

我們利用雙馬來醯亞胺和多壁奈米碳管經由狄爾斯-艾爾德反應成功製備具馬來醯亞胺官能基之碳管。我們嘗試過許多溶劑來進行此反應，對於這個改質過程來說二甲基乙醯胺(DMAc)是最佳的溶劑，同時也經由熱重分析儀來驗證其碳管所接枝上的有機含量。並且使用傅立葉轉換紅外線光譜儀證明改質後碳管上的C=O和C-N鍵結，此外也利用拉曼光譜儀來檢測碳管改質前後積分面積比值之間的差異，而改質後碳管在富馬酸二甲酯(DMF)、二甲基亞碸(DMSO)和乙醇(Ethanol)分散性最佳。由上述這些儀器證明我們成功將奈米碳管表面官能化，進一步利用馬來醯亞胺官能基當作與氰酸酯鍵結的位置。

含有Phenolic OH的氧代氮代苯并環己烷，無法輕易地從傳統法製備而得，我們先將3,3-Dihydroxybenzidine和2-hydroxybenzaldehyde進行縮合，再用NaBH4進行還原，最後再以甲醛進行閉環反應。
而氧代氮代苯并環己烷上的Phenolic OH提供一個可以與環氧樹酯和雙馬來醯亞胺反應之位置，進而製備成氧代氮代苯并環己烷/奈米碳管複合材料。

We have successfully prepared maleimide-functionalized CNTs (BMI-CNT) via Diels-Alder reaction of MWCNTs with 1,1''-(methylenedi-p-phenylene)bismaleimide (DDM-BMI) . Among the solvent we have tried, DMAc is the best solvents for the modification, as supported by thermal gravitational analysis of organic content. IR spectrum confirms the C=O, and C-N bonds of BMI-CNT. The modification was also supported by intensity change of ID/IG in Raman spectrum, and the well dispersion of BMI-CNT in DMSO, DMF, and ethanol. The maleimide linkage act as a bonding cite with cyanate ester.

Phenolic OH-containing benzoxazine (o-OHBz), which cannot be easily prepared by traditional procedures, have successfully been prepared from the condensation of bis(4-amino-3-phenol) and 2-hydroxybenzaldehyde, reducing the resulting imine linkage by NaBH4, and ring closure condensation. The phenolic OHs can provide a reaction cite with epoxy and 1,1''-(methylenedi-p-phenylene)bismaleimide (DDM-BMI). The structure-property relationships between p-OHBz/epoxy, F-a/epoxy, p-OHBz/DDM-BMI, F-a/DDM-BMI copolymers were discussed.

總目錄
摘要 I
Abstract II
圖目錄 V
表目錄 VII
第一章 緒論 1
第二章 文獻回顧與研究動機 3
2.1奈米碳管 3
2.1.1奈米碳管之發現 3
2.1.2奈米碳管之特性 6
2.1.3奈米碳管之表面改質 8
2.1.4 Diels-Alder reaction 簡介與原理 19
2.2奈米複合材料之製備 21
2.3碳奈米管/高分子複合材料 22
2.3.1氰酸酯 22
2.3.2 Bismaleimide-Triazine樹酯 23
2.3.3 Benzoxazine樹酯 25
2.4高分子/奈米碳管複合材料之文獻 26
2.5研究動機 29
第三章 實驗 30
3.1實驗架構 30
3.1.1多壁奈米碳管改質 30
3.1.2奈米碳管複合材料製備 31
3.2實驗藥品 32
3.3實驗步驟 33
3.3.1製備雙馬來醯亞胺改質奈米碳管(BMI-CNT) 33
3.3.2單體合成步驟 34
3.3.3奈米碳管/高分子複合材料製備 36
3.4 實驗產物代號表 38
3.5儀器設備 39
第四章 改質碳管與單體鑑定分析 44
4.1化學改質奈米碳管之鑑定 44
4.1.1奈米碳管改質前後之FT-IR結構鑑定 44
4.1.2奈米碳管改質前後之拉曼光譜鑑定 45
4.1.3奈米碳管改質前後之熱重分析儀鑑定 46
4.1.4奈米碳管改質後之分散能力 48
4.1.5奈米碳管改質後之穿透式電子顯微鏡TEM鑑定 49
4.2 單體光譜鑑定 51
4.2.1單體(1)光譜鑑定與分析 51
4.2.2 單體o-OHBz光譜鑑定與特性分析 52
4.2.3單體o-OHBz傅立葉紅外線光譜分析 56
4.3單體o-OHBz之DSC鑑定 57
第五章 性質分析與討論 58
5.1 奈米碳管/高分子複合材料之性質 58
5.1.1 Cyanate ester/BMI-CNT之DSC分析 58
5.1.2 Cyanate ester/BMI-CNT之DMA分析 60
5.1.3 Cyanate ester/BMI-CNT之TMA分析 62
5.1.4 Cyanate ester/BMI-CNT之TGA分析 63
5.1.5 Cyanate ester/BMI-CNT之導電測試分析 65
5.1.6 Cyanate ester/BMI-CNT之導熱測試分析 66
5.2.Benzoxazine複合材料 67
5.2.1 Benzoxazine /BMI-CNT之FT-IR變溫追蹤 67
5.2.2 Benzoxazine /BMI-CNT之DMA分析 72
5.2.3 Benzoxazine /BMI-CNT之TGA分析 73
5.2.4 Benzoxazine /BMI-CNT之導電測試分析 76
第六章結論 77
6.1 Cyanate ester/BMI-CNT 77
6.2 Benzoxazine /BMI-CNT 77
參考文獻 79

參考文獻

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