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本文合成含聚丙烯醇pop彈性體的預聚合物,來活化己內醯氨的陰離子聚合 反應,生成Nylon團聯共聚合物.反應在絕熱反應器內進行,以預聚合物的濃 度為變數,觀察反應的動力行為.以絕熱溫度上升及巨觀動力學經驗式,求 得巨觀動力式中的參數值.探討預聚合物的濃度對反應的初速 速率,總速 率,及動力參數值的影響.由預聚合物所引起的副反應,在本文被當作反應 機構中,聚合物成長的另一途徑.以此新的反應機構導出的速率理論式,和 巨觀動力經驗式結合後,得到一個半經驗式,用來描述反應的動力行為.反 應所得的Nylon團聯共聚合物,其形態及性質皆隨POP含量有明顯的變化.共 聚合物展現獨特的形態,即球晶內部存在富含pop相區羽毛狀紋路,且其狀 態隨pop的含量而變化.球晶結構包含了晶板,及存在於晶板間富含 Nylon 之非結晶區,和在晶板萬區外圍的富含POP相區.共聚合物的結晶結構主要 是a型晶體,但其內結晶格子中的氫鍵鍵結層有些相對移位.在動態機械分 析圖上,Nylon玻璃轉移區有多種轉移峰出現的現象,其一為Nylon原本的玻 璃轉移點(Tg),另一個是來自於受POP團段影響之Nylon分子鍊.共聚合物的 耐衝擊強度皆比Nylon 6 好,且隨POP含量減少而升高.衝擊破斷面中的凹 窩區的大小可作為耐衝擊強度指標.共聚合物的拉伸模數及最終性質皆比 Nylon 6 量到達鬆弛結合的水分子區時,其最終性質和Nylon 6 相近.共聚 合物球晶內部富含POP相區的大小及其分布範圍,是決定機械性 聚合物的 DSC熱譜中,POP團段在高於其原本Tg的溫度時發生熱轉移,且Nylon團段的 熔點及熔熱均低於Nylon 6 均聚合物. 共聚合物等溫及等速率冷卻結晶動 力行為.Avrami方程式用來分析等溫結晶動力數據,在180-200 的結晶溫度 下,得到Avrami參數 n=2.5,有別於Nylon 6 的n=3.0.總結晶程序的活化能 較Nylon 6 為低,且隨POP含量的變化有最小值存在.所生成晶體的熔點隨 結晶溫度增高而增高的傾向,比文獻上所報導的大.而Hoffman-WeeksD共聚 合物的平衡點.在Ozawa分析圖中的等溫線具有很明顯的轉折點,顯示晶體 成長方式在大於某冷卻速率時,發生轉變.
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