臺灣博碩士論文加值系統

本實驗主要探討的是有無接枝馬來酸酐（MA）之乙烯-醋酸乙烯酯（EVA、EVAgMA）以微米級絹雲母製備成絹雲母/乙烯-醋酸乙烯酯複合材料，利用傳統射出成型與超臨界流體微細發泡射出成型製作ASTM 之拉伸和衝擊標準試片，藉由改變雲母(Mica)的含量(0、1、3、5、7、9、12、15wt%)探討對機械性質、熱性質、氣泡結構以及流變性質之影響。結果顯示，EVA/Mica與EVAgMA/Mica傳統和發泡試片之抗拉強度皆隨著Mica比例增加呈現上升的趨勢。而EVAgMA/Mica在15wt%過多的雲母含量導致團聚現象而造成抗拉強度的下降，此現象可與TEM的微結構可互相印證。XRD方面藉由觀察半高寬的特性，可發現EVAgMA/Mica的結晶強度比EVA/Mica還強。DSC方面，證實添加雲母會降低材料的結晶。TGA方面，證實添加雲母可提高材料的熱裂解溫度。流變性質方面EVAgMA/Mica的平均黏度都比EVA/Mica還高，而DMA方面也證實了EVAgMA有較大的黏彈性係數。在發泡方面EVAgMA/Mica的發泡尺寸比EVA/Mica還要小，而且密度也較高。證明EVA架接馬來酸酐(MA)作為雲母填充料是良好介面相溶劑。

In this study, with and without maleic anhydride(MA) grafted ethylene vinyl acetate (EVA) of different mica contents of EVA/mica composites were prepared. The EVA/mica and EVAgMA/mica composites were then molded by conventional and microcellular injection molding process. The effects of mica loading on the mechanical, thermal, foaming and rheological properties were investigated. The results showed that EVAgMA/mica composites have better tensile strength than that of EVA/mica composites. The addition of mica (up to some certain loadings) also increased the tensile strength of the composites, but decreased the impact strength of EVA/mica and EVAgMA/mica composites. TGA results showed with the addition of mica increased the degradation of EVA/mica and EVAgMA/mica composites. The MA grafted EVA helped the composites to develop smaller cells than that of EVA/mica composites on the foaming process. Rheological results showed an increase in the viscosity with the addition of mica. The viscosity increase for the EVAgMA/mica composites was greater than that of EVA/MA composites.

目 錄
中文摘要……………………………………………………………………………..i
英文摘要………………………………………………………………………….....ii
誌謝…………………………………………………………………………………iii
目錄…………………………………………………………………………………iv
表目錄……………………………………………………………………………..viii
圖目錄……………………………………………………………………………....ix
符號說明…………………………………………………………………………..xii
第一章 緒論………………………………………………………………………....1
1.1 前言…………………………………………………………………………….1
1.2 塑膠材料……………………………………………………………………….2
1.2.1高分子介紹…………………………………………………………...…3
1.3塑膠的分類……………………………………………………………………..4
1.3.1熱塑性塑膠……………………………………………………………...4
1.3.2熱固性塑膠……………………………………………………………...5
1.3.3彈性體…………………………………………………………………...5
1.4高分子流變學概論……………………………………………………………..6
1.4.1流體的總類介紹………………………………………………………...7
1.4.2流體溫度的影響性……………………………………………………...8
1.5 雲母(Mica)基本介紹…………………………………………………………..9
1.6 傳統射出成型介紹…………………………………………………………...10
1.7 超臨界微細發泡射出成型介紹……………………………………………...11
1.8 研究動機與目的……………………………………………………………...15
1.9 論文架構……………………………………………………………………...16
第二章 文獻回顧…………………………………………………………………..17
2.1 乙烯-醋酸乙烯酯高分子(EVA)相關文獻…………………………………....17
2.2 超臨界流體微細發泡相關文獻……………………………………………….18
2.3 雲母(Mica)和馬來酸酐(MA)相關文獻…………………………..………………19
2.4 文獻總結………………………………………………………………….…….20
第三章 實驗方法…………………………………………………………….……..21
3.1 實驗規劃與流程………………………………………………………….…...21
3.2 實驗材料……………………………………………………………….…...…25
3.2.1 乙烯-醋酸乙烯酯……………………………………….………….…..25
3.2.2 乙烯-醋酸乙烯酯嫁接馬來酸酐……………………….……………...25
3.2.3 微米級雲母……………………………………………….…………….26
3.2.4 惰性氣體發泡劑-氮氣…………………………………………………...27
3.3 實驗材料製備與製程參數…………………………………………………….28
3.4 實驗設備……………………………………………………………………….30
3.4.1 射出成型機……………………………………………………………..30
3.4.2 超流臨界流體產生器與Mucell模組………………………………...31
3.4.3 除濕乾燥機……………………………………………………………..33
3.4.4 模溫機…………………………………………………………………..34
3.4.5 防潮箱…………………………………………………………………..35
3.4.6 精密電子天平…………………………………………………………..36
3.5 機械性質測試………………………………………………………………….37
3.5.1 拉伸試驗…………………………………………………………………37
3.5.2 衝擊試驗…………………………………………………………………39
3.6 熱性質測試……………………………………………………………………...42
3.6.1 差掃描式熱分析儀………………………………………………………42
3.6.2 熱重分析儀………………………………………………………………43
3.7 結晶性質測試…………………………………………………………...…44
3.8 複合材料特性測試………………………………………………………...46
3.9 微細發泡結構測試………………………………………………………...47
3.10 毛細管流變儀…………………………………………………………….48
3.11 熱機械黏彈儀………………………………………………………….50
第四章 結果與討論………………………………………………………………....51
4.1 微米結構探討………………………… ………………………...51
4.1.1 EVA/Mica複合材料 XRD 試……………………….51
4.2 EVA/Mica複合材料之TEM試驗………………………………..53
4.3 機械性質探討……………………………..……………………………………56
4.3.1 拉伸試驗.........................56
4.3.2 EVA/Mica和EVAgMA/Mica複合材料之拉伸試驗.........56
4.3.3 EVA/Mica和EVAgMA/Mica複合材料拉伸強度趨勢圖......59
4.3.4 EVA/Mica和EVAgMA/Mica複合材料之衝擊強度.........60
4.4 發泡性質與密度探討...................................61
4.5 熱性質............................................65
4.5.1 EVA/Mica和EVAgMA/Mica的DSC分析...............65
4.5.2 EVA/Mica和EVAgMA/Mica的TGA分析................67
4.6 流變性質...........................................69
4.7 DMA性質........................................71
第五章 結論...............................................74
5.1 結論.............................................74
5.2 未來發展方向.......................................75
5.3 參考文獻...........................................76
5.4簡歷...............................................78

參考文獻
(1)王于仁，「不同VA含量之EVAclay奈米複合材料流變性質之研究」，
國立台北科技大學-碩士論文，民國九十五年六月。
(2)台灣主要岩石礦物，台灣省礦物局，民國八十五年。
(3)呂逸傑，「超臨界流體微細發泡射出成型對PP/POE和HDPE/POE混合物
之研究」，私立清雲科技大學-碩士論文，民國九十五年六月。
(4)林志勇、李運波、徐玉文、姚輝梅、錢浩、肖鳳英，「雲母對熱塑化木材/
馬來酸酐接枝聚丙烯結構與性能的影響」，華僑大學-碩士論文，民國八十九年。
(5)施希弦、蔡金津，「超臨界流體於高分子加工的應用」，工研院化工所高分子
加工專刊，民國九十二年。
(6)柯至軒，「超臨界流體微細發泡射出成型對尼龍6/氟化雲母奈米複合
材料機械性質之研究」，私立清雲科技大學-碩士論文，民國九十五年六月。
(7)洪志揚，「奈米黏土對EVA/LLDPE及防火級EVALLDPE之熱性質及
燃燒性質之影響」，國立台北科技大學-碩士論文，民國九十一年六月。
(8)胡帥睿，「PU、EVA奈米複合材料、奈米碳管及光電材料之研究」，
國立台北科技大學-碩士論文，民國九十六年六月。
(9)劉士榮編著，高分子流變學概論，滄海出版社，台中市，民國八十四年初版。
(10)胡雲宏編著，射出成形寶典，現場實務運用工具書，塑膠工業技術發展中心，
台中市，民國九十七年二版。
(11)陳怡錦，「含銀之導電性絹雲母之製備與性質研究」，私立中原大學-碩士論文，
民國九十六年六月。
(12)陳紀淵，「以混練法製備聚丙烯/改質奈米雲母複合材料之研究」，
華岡工程學報第24期，私立中國文化大學，民國九十八年六月。
(13)陳錦江、吳昌謀、邱浩耕、李書廷、蘇筱婷，「奈米化層狀矽酸鹽
/EVA微孔塑料之研究」，紡織綜合期刊，民國一百年一月。
(14)游茗景，「快速加熱系統於微射出成型之應用」，國立成功大學-碩士論文，
民國九十五年六月。
(15) Amit Dharia, “Property comparison for talc,glass fiber,mineral fiber and mica filled polypropylene” ,ANTEC Technical Paper, P.280-312, 2002.
(16)A Robert,JF and R J.Craw ford, “Influence of mica and talc fillers on the properties of rotationally moulded” ,Northern Ireland, P.78-209,May, 2005.
(17)Feng-Liu Lou, Zhi-Jun Sui,Jun-Tong Sun, Ping Li,De Chen, Xing-Gui Zhou “Synthesis of cabon nanofibers/mica hybrids for antistatic coatings” ,
Materials Letters, Volume: 64, Issue: 6, P.711-714, 2010.
(18) H Yazdani, J Morshedian,“Study of phlogopite mica as fillers for polyethylene and polypropylene” ,Polymer Composites, P.1572-1584,Dec, 2006.
(19)L. S. Turng, “Special and emerging injection molding processes” ,Journal of Injection Molding Technology, Vol. 5, No. 3, P.160-180, 2001.
(20)M. Kontopoulou, J.A. Lee, L.C. Huang, “Binary blends of eva and metallocene catalyzed ethylene-α-olefin copolymers and their film properties” ,Canada Polymer, P.1969-1998, 2010.
(21) Min Ren, Hengbo Yin, Aili Wang,Tingshun Jiang, Yuji Wada,“Mica coated by direct deposition of rutile TiO2 nanoparticles and the optical properties” ,Materials Chemistry and Physics, P.230-233, 2007.
(22)Yi-He Zhang, Shao-Yun Fuz, “Investigation of polymide-mica hybrid films for cryogenic applications” ,Composites Science and Technology P.1743-1748, 2005.
(23)Yang, Z. G;Mai, K. C. “Nonisothermal crystallization and melting behavior of s-nucleated isotactic polypropylene and polyamide 66 blends” ,Thermochem.Acta, P.3566-3574, 2010.