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本研究旨在利用杜塞型異氰酸鹽(Blocked isocyanate)改質 DGEBA 型環 氧 樹脂胺類硬化系統。針對環氧樹脂胺類硬化機構的特性,進行改質以 增加系統 的交聯密度,並提高其物性。在本研究改質的方法上是利用環 氧樹脂胺類硬化系統反應開環生成之羥基( hydroxy group ),以多官能 基異氰酸與之鍵結形成原網狀結構外額外的交聯點, 為避免異氰酸先與 胺類硬化劑反應,故選用杜塞型異氰酸鹽為改質劑。因此, 研究中將以 不同的杜塞型異氰酸鹽與胺類硬化劑為對象以了解 此一改質方式的可行 性及各變數對改質成果的影響。由DSC 熱分析掃瞄結果發現杜塞型異氰酸 鹽可加速環氧樹脂對胺類之反應,本研究比較芳香族和脂肪族異氰酸鹽對 反應活化能的影響,亦提出合理的催化機構加以描述。 藉由 IR與 DSC的 分析來證實改質的反應機構,同時由 DMA 動態機械分析來計算系統交聯 密度的變化, 並比較用己內醯胺(CPL)杜塞不同異氰酸,如TDI (Toluene diisocyanate),MDI ( Methylene diphenyl diisocyanate ) 和 HDI( Hexamethylene diisocyanate)改質環氧樹脂的兩種胺類(MXDA, m-xylene diamine; POPA(D-230), polyoxypropyleneamine)硬化系統, 對機械性質與耐熱性質的影響,研究結果發現在機械強度的增加最為顯著 。本研究並探討改質系統應用於多元醇增韌環氧樹脂之可行性。不同於其 他研究, 如以共聚合方式先與環氧樹脂反應再以硬化劑進行硬化反應。 本研究係以不同分子量的聚醚類多元醇(PPG)和聚酯類多元醇(PBA)為對象 , 利用後硬化過過程,釋出異氰酸鹽使其與環氧樹脂基材和多元醇間產 生鍵結。 在實驗上並改變多元醇的添加量, 再藉由機械性質, 耐熱性 質, Izod 衝擊性質,動態機械性質等測試,電子顯微鏡之觀察, 探討 各變數對增韌性質與形態學的影響。 結果顯示本改質方式能避免為增韌 而大幅犧牲材料之強度及模數,而與未用杜塞型異氰酸鹽改質系統相較亦 擁有較佳的耐熱性質。
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