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研究生:吳明倉
論文名稱:丙酮在高分子聚碳酸酯中質傳之研究
論文名稱(外文):The Study of Mass Transport in Polycarbonate by Acetone
指導教授:歐陽浩
指導教授(外文):Hao Ouyang
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:材料工程學研究所
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:104
中文關鍵詞:聚碳酸酯質傳
外文關鍵詞:polycarbonatemass transport
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有機溶劑丙酮(Acetone)在聚碳酸酯PC (Polycarbonate)中有質傳現象,且會產生腫脹以及結晶,即所謂溶劑誘發結晶(solvent-induced crystallization, SINC)。由偏光顯微鏡觀察試片的截面發現到有兩條擴散前緣以及明顯的三個部分,由內而外分別是未腫脹的無定形區、腫脹的無定形區以及結晶區。將擴散前緣的位移與時間作圖發現成一線性關係,且由重量增益曲線作curve fitting所求得的擴散係數D與擴散速率V得到的活化能相比,發現Ev<ED,因此得知在PC/丙酮的系統中,擴散機制是由caseⅡ所控制。而我們藉由DSC以及X-ray繞射實驗得知,經丙酮處理過的PC明顯有結晶的現象。此外我們利用小角度X光散射SAXS(Small Angle X-ray Scattering)來研究PC經丙酮滲透之後的結晶型態,發現溫度並不會對板晶(lamellae)的厚度有太大的影響。

目 錄
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
目錄 Ⅲ
圖目錄 Ⅵ
表目錄 Ⅷ
第一章、緒論 1
1.1 前言 1
1.2 材料與溶劑 2
1.2.1 PC的性質及應用 2
1.2.2 丙酮的物性 3
1.3 研究動機 3
參考文獻 5
第二章、文獻回顧 7
2.1 溶劑誘發結晶現象 7
2.2 溶劑誘發結晶的原因 7
2.3 溶劑的選擇 9
2.4 邊界移動 .10
2.5 結晶動力學 .11
2.6 吸收與傳輸原理 .12
2.6.1 Fickian (case I)傳輸 .12
2.6.2 Swelling (case II)傳輸 .14
2.6.3 case I與case II的結合 .16
2.6.4修正方程式 .18
2.6.5 Van’t Hoff’s equation .21
2.6.6結晶動力學的數學模型 .21
2.6.6.1 假設 21
2.6.6.2 方程式的闡述 23
2.6.6.3 起始與邊界條件 24
2.7 高分子結晶型態與模型的建立 26
2.7.1 溶劑誘發結晶之型態 26
2.7.2 結晶型態之模型 27
2.8 PC的文獻回顧 28
參考文獻 30
第三章、實驗 13
3.1 試片來源 35
3.2 質傳實驗 35
3.2.1 試片的準備步驟 35
3.2.2 吸收實驗(absorption) 36
3.3 偏光顯微鏡 37
3.4 微分掃瞄熱卡分析儀(DSC) 38
3.4.1 實驗 38
3.4.2 分析 38
3.5 微小硬度試驗 39
3.5.1 實驗 39
3.5.2 分析 39
3.6 X-ray繞射 40
3.6.1 實驗 40
3.6.2 分析 41
3.7 小角度X光散射(SAXS) 41
3.7.1 實驗 41
3.7.2 分析 42
參考文獻 45
第四章、結果與討論 46
4.1 實驗結果 46
4.1.1 質傳實驗數據整理 46
4.1.2 偏光顯微鏡的觀察 47
4.1.3 DSC實驗結果 48
4.1.4 硬度分析 48
4.1.5 X-ray繞射結果 48
4.1.6 SAXS實驗分析 49
4.2 討論 50
參考文獻 53
第五章、結論 54
參考文獻 57
圖 目 錄
圖1、聚碳酸酯(Polycarbonate)化學結構式 58
圖2、Concentration profile in caseⅡ diffusion 58
圖3、Dual lamellar thickness model的兩個分支 60
圖4、實驗流程圖 61
圖5、一維層狀排列堆疊模式 62
圖6、一維關聯函數(one-dimensional correlation function) 63
圖7、界相分佈函數(interphase distribution function) 64
圖8、各溫度absorption後試片的重量增加率與時間的關係圖 65
圖9、absorption擴散速率V的Arrhenius圖 67
圖10、absorption擴散係數D的Arrhenius圖 68
圖11、PC absorption溶解度的Vant’t Hoff關係圖 69
圖12、各溫度absorption後試片厚度與時間的關係圖 70
圖13、試片截面擴散前緣位置圖 71
圖14、各溫度absorption後試片擴散前緣移動的距離與時間的關係圖 72
圖15、各溫度absorption後試片之DSC掃瞄圖形 74
圖16、由DSC熔解熱曲線計算之結晶度比較 76
圖17、各溫度absorption後試片之截面硬度值 77
圖18、退火前後試片X-ray繞射圖 91
圖19、absorption後試片X-ray繞射圖 92
圖20、PC的單位晶胞(unit cell)結構圖 93
圖21、PC的結晶面結構圖 94
圖22、各溫度下試片之qmax及其倒數值與時間的關係 95
圖23、各溫度下之一維關聯函數計算所得之L、l2及l1的值與時間的關係 97
圖24、各溫度下之界相分佈函數計算所得之L、l1及l2的值與時間的關係 ..99
圖25、各溫度下由不同方法計算出之結晶度比較 101
圖26、各溫度下球晶的體積分率對時間的關係圖 103
圖27、不同的溫度下L值的比較 104
圖28、不同的溫度下la值的比較 105
圖29、不同的溫度下lc值的比較 106
表 目 錄
表1、不同溶劑的溶解度參數 59

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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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