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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:簡嘉林
研究生(外文):Jian Jia Lin
論文名稱:混合溶劑效應對聚乙烯醇凝膠構造形成機理的影響
論文名稱(外文):Effects of Mixed Solvents on Mechanism of Structural Formation for Poly(vinyl alcohol) Gels.
指導教授:洪伯達
指導教授(外文):Po Da-Hong
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:纖維及高分子研究所
學門:工程學門
學類:紡織工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1998
畢業學年度:86
語文別:中文
中文關鍵詞:聚乙烯醇X-ray 繞射動態光散射黏度靜態光散射
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本研究乃探討聚乙烯醇(PVA)在NMP/水於不同混合溶劑比例下,其混合溶劑效應對PVA分子鏈的聚集現象、PVA凝膠構造形成機理及其凝膠特性的影響,並深入了解其與分子結構的相關性。 結果顯示,在稀薄高分子溶液下,由極限黏度可知隨NMP含量增加,極限黏度增加,表示NMP與PVA的交互作用力比水與PVA的交互作用力大。由靜態光散射所得到第二維里係數及環動半徑(Rg)皆隨NMP含量增加而增加,顯示PVA與混合溶劑的交互作用力隨NMP加入而上升。另外,由熱力學及黏度的結果顯示,混合溶劑於NMP體積分率為0.6~0.8間有溶劑複合物產生,但在凝膠物性的探討中,此一現象似乎並不會對物性造成影響。 另外,由半稀薄、濃厚高分子溶液之動態光散射的測量,可知隨著NMP含量的增加,其分子運動所對應的mode各有不同意義。對於純水系統而言,分子運動造成兩個緩和時間分佈。而隨著NMP含量的增加,其緩和時間也有兩個分佈。至於純NMP系統及高NMP含量的系統,由於聚集增加,造成slow mode不僅有兩個分佈區域甚至有三個分佈區域。由以上的現象可了解不同溶劑混合比是影響PVA分子鏈聚集機構的主因,其結果並進一步影響形成凝膠的物理性質。 而由凝膠的物理性質所研究的結果可知,由X-ray廣角繞射強度、FT-IR光譜以及熱性質的研究,可看出隨著NMP含量的增加其高分子鏈聚集的越多以致於凝膠物性皆有上昇的趨勢,由此可知由稀薄、半稀薄、濃厚溶液等研究所推論出的結果可呈現出凝膠構造形成的機理。

In this study, the effects of the polymer-solvent interaction on the aggregation behavior, the gelation mechanism, and the physicalproperties of PVA/NMP/H2O gel, with various ratios of mixed solvent were investigated. The results show that the intrinsic viscosity, [h] increases, while the second virial coefficient, A2 and the radius of gyration, Rg increase with increasing NMP content. These facts indicate that the interaction between PVA and NMP islarger than that between PVA and H2O. On the other hand, the mixing Gibbs free energy appears a lowest value, while the viscosity appears a largest value at about 0.6~0.8 vol % of NMP content. It let us to consider may be a complex structure easily take place when NMP content between 0.6 to 0.8 vol % of NMP/H2O mixture solvent. The dynamic behaviors of PVA/NMP/H2O semidilute and concentrated solutions were also discussed through dynamic light scattering(DLS). The results of autocorrelation function show two relaxation modes in both semidilute and concentrated solutions. The fast mode is considered related to a cooperative diffusion of single coil, and the slow mode is attributed to be a translationaldiffusion of coils. The slow mode increases in time scale withincreasing NMP content, implying that the PVA chains aggregate easily to form network structure with increasing NMP content because the polymer-solvent interaction increases as NMP content is increased. The physical properties, such as crystallinity and melting temperature, increase with increasing NMP content, indicating that the aggregation behavior of PVA/NMP/H2O solution proceeds further as the NMP content is increased.

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