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研究生:王婉如
研究生(外文):Wang Wan Ju
論文名稱:具偶氮團基聚胺酯摻混有機黏土礦石之奈米複合材料的合成及結構特性分析
指導教授:金惟國
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:化學工程學系
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:97
中文關鍵詞:奈米複合材料聚胺酯黏土
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由於非線性光學材料在光電上除必須具備較大的非線性光學係數及快的應答速度外,上必須藉由高分子質輕、易加工、低介墊常數及高抗雷射破壞強度等優越性質。因此,如何藉由合成的手法將具有非線性光學特性的團基與高分子基材相結合,製備出穩定性高的光學材料是本研究主要的訴求。
在本研究中將利用兩種不同結構特性之diisocyanate和偶氮團基DR19,藉由逐步聚合反應將偶氮團基導入高分子主鏈上,形成具有不同結構型態之聚胺酯。並引入奈米化技術,利用離子交換的方式製備出有機化的黏土礦石均勻分散於高分子基材中,製備出具偶氮團基之奈米複合材料,希望藉由有機化黏土礦石之奈米奈米尺度來達到提升材料性質的目的。研究中利用AFM、SEM及SXRD觀察其型態學變化及有機化黏土礦石之分散情形,DSC及TGA探討其玻璃轉移溫度及熱穩定性,及紫外光光譜監測材料之線性光學穩定度。
在研究中經由SXRD測試確定在2=2-10°均沒有明顯繞射峰,證實有機化黏土礦石呈奈米級分散。藉由熱分析可得知材料的玻璃轉移溫度會隨著有機化黏土礦石的添加而上升,其熱穩定性雖沒有明顯的增加,但也維持其相當的穩定度。以紫外光光譜儀測量其線性光學穩定度,發現在小於其熱裂解溫度時(約180℃∼190℃),偶氮團基本身就會有降解的情形,得知將來在光學薄膜的製備及加工方面更加嚴苛的操作條件。

摘要 Ⅰ
謝誌 II
目錄 III
圖目錄 ⅤI
表目錄 ⅩI
第一章 緒論 1
第二章 相關理論與文獻回顧
2-1 光學的發展與回顧 3
2-2 非線性光學簡介及其原理 4
2-2-1線性光學原理簡介 5
2-2-2非線性光學原理簡介 6
2-2-3非線性光學分子第一階電極化率() 9
2-3 二次非線性光學材料簡介 14
2-3-1無機非線性光學材料………………………………….14
2-3-2有機非線性光學材料 14
2-4 二次非線性光學材料的應用 26
2-4-1 倍頻器 26
2-4-2 光調制器 27
2-4-3 光電腦 28
2-5 二次非線性光學奈米複合材料 28
2-5-1複合材料簡介 29
2-5-2奈米複合材料簡介 30
2-5-3二次非線性光學奈米複合材料 31
第三章 研究方法與實驗步驟
3-1 前言 35
3-2 研究動機 36
3-3 實驗設計 37
3-4 實驗材料 39
3-4-1 聚胺酯原料 39
3-4-2 黏土礦石 42
3-5 非線性光學材料之製備 42
3-5-1 具偶氮團基聚胺酯之合成 42
3-5-2 具非線性光學特性的奈米複合材料 42
3-6 基本物性檢測 43
3-7 光學特性檢測 44
3-7-1具偶氮團基聚胺酯奈米複合材料之薄膜製備 44
3-7-2線性光學穩定性測試 44
3-8 實驗流程圖 45
第四章 結果與討論
4-1 具偶氮團基聚胺酯之合成與鑑定 47
4-2 有機黏土礦石之製備與鑑定 49
4-2-1 有機黏土礦石之定性分析 50
4-2-2 有機黏土礦石之定量分析 51
4-2-3 有機黏土礦石之熱穩定性分析 52
4-3 具偶氮團基聚胺酯摻混有機黏土礦石奈米複合材料之特性分析 52
4-3-1 材料熱性質分析…………………………………. ……52
4-3-2材料型態學分析………………………………………...54
4-3-3 光學性質研究 56
第五章 結論…………………………………………..……………..91
第六章 參考文獻 …………92

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