臺灣博碩士論文加值系統

摘要
本實驗藉由嘗試添加含活性羥基的不同種類鏈延長劑，合成聚胺基甲酸酯預聚合物，此過程包括要選用適宜的聚合單體、溶劑、鏈延長劑與硬化劑等作業。單一成分之樹脂塗料有其實務應用上的缺點，因此，將兩種單一聚合物的塗料藉由摻合的方式可兼得此兩單一聚合物塗料之特性。本研究開發PU/Epoxy摻合型塗料，PU/Epoxy摻合結果塗膜本身兼具PU的韌性及Epoxy的剛性，並可提高皮膜之機械強度與硬度。我們並尋得新穎優異而無毒性之硬化劑，依取用不同硬化劑可製備常溫型或加熱型兩種防鏽蝕塗裝塗料。
藉由傅式紅外光譜儀(FTIR)、示差掃瞄熱分析儀(DSC)及熱重分析儀(TGA)以瞭解此摻合型共聚合塗料之網狀化學鍵結及塗料之耐熱性與熱裂解溫度。

Abstract
The purpose of the research is to syhthesize polyurethane prepolymer by adding a series of containing hydroxyl group as chain extenders;the appropriate monomers,solvent, chain extenders and curing agents must be considered,too. The homopolymer is limited to practical application;the blend of two kind of coating of homopolymer can combine those two properties.This research develops the coating of PU/Epoxy. The result of PU/Epoxy has concurrently toughness of PU and rigidity of Epoxy,and can improve the mechanical strength and hardness of the coating .Also we look for a novel curing agent with no toxicity,and by using different kinds of curing agents we develop a good normal temperature cured paint or heating cured paint.
The research using Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR), differential scanning calorimeter (DSC) , and thermal gravimetic analysis (TGA) helps us to understand the crosslinking situation of the PU/Epoxy coating , heat-resistant property and thermal cracking temperature.

目錄
中文摘要…………………………………………………………………I
英文摘要………………………………………………………………...II
目錄……………………………………………………………………III
表目錄…………………………………………………………………VII
圖目錄………………………………………………………………….IX
第一章 緒論…………………………………………………………..1
1.1塗料的功能………………………………………………………1
1.2塗料的定義………………………………………………………2
1.3塗料的乾燥………………………………………………………2
1.4塗料的聚合反應與塗料乾燥之關係……………………………4
1.5 金屬塗裝………………………………………………………..7
1.5.1鋼鐵腐蝕的基本原理……………………………………….7
1.5.2黑皮現象及金屬塗裝之前處理…………………………..10
1.5.3鋼鐵金屬被塗物的化學前處理法………………………...12
1.6聚胺基甲酸酯樹脂塗料…………………………………………16
1.6.1.聚胺基甲酸酯樹脂塗料之性能與用途……………….…17
1.6.2聚胺基甲酸酯的化學結構…………………………………18
1.6.3聚胺基甲酸酯的化學反應………………………………....20
1.6.4.聚胺基甲酸酯的合成方法………………………………...21
1.6.5 預聚合物之-NCO理論值的測定方法…………………..23
1.7環氧樹脂簡介……………………………………………………24
1.7.1 環氧樹脂的性質…………………………………………..24
1.7.2環氧樹脂的硬化反應基本理論…………………………...26
第二章 研究方法……………………………………………………....32
2.1實驗試藥…………………………………………………………32
2.2測量儀器及工具…………………………………………………33
2.3實驗步驟…………………………………………………………33
2.3.1聚胺基甲酸酯（PU）預聚和物的合成……………………33
2.3.2環氧當量之測定…………………………………………….34
2.3.3環氧樹脂硬化劑之配量…………………………………….36
2.3.4聚胺基甲酸酯（PU）共聚物與NPEL-128環氧樹脂之摻合方式………………………………………………………….36
2.3.5 PU預聚合物與NPEL-128環氧樹脂摻合性塗料添加硬化劑之方式……………………………………………………….37
2.3.6硬度試驗（CNS-10756）………………………………….38
2.3.7附著力試驗…………………………………………………39
2.3.9 耐酸、耐鹼與耐鹽試驗……………………………………41
2.3.10紅外線光譜儀（FT-IR）實驗……………………………..41
2.3.11示差掃描卡計（DSC）實驗……………………………….42
2.3.12 熱重分析（TGA）實驗…………………………………..42
第三章 實驗結果與討論………………………………………………43
3.1聚胺基甲酸酯（PU）預聚合物的合成………………………..43
3.2 純聚胺基甲酸酯樹脂塗料之皮膜物性……………………….45
3.3純環氧樹脂塗料之皮膜物性……………………………………49
3.4樹脂之摻合方式及摻合攪拌反應時間………………………..51
3.5聚胺基甲酸酯（PU）預聚合物與NPEL-128環氧樹脂之最佳配方比…………………………………………………………….54
3.5.1塗料塗膜之乾燥硬化時間………………………………..54
3.5.2樹脂摻合配方比對於常溫乾燥硬化型皮膜物性之影響…………………………………………………………….57
3.6不同鏈延長劑種類對於常溫硬化的摻合型樹脂塗料之影響……………………………………………………………….…62
3.6.1加熱硬化型塗料…………………………………………..66
3.7市售塗料物性檢測……………………………………………….69
3.8 FT-IR光譜圖的討論…………………………………………….72
3.8.1聚胺基甲酸酯（PU）預聚合物之FT-IR光譜圖………….72
3.8.2 NPEL-128環氧樹脂之FT-IR光譜圖分析…………………75
3.8.3 PU摻合環氧樹脂於室溫下反應10分鐘之FT-IR光譜圖分析……………………………………………………………76
3.8.4 PU/Epoxy摻合型塗料以PHA為硬化劑之FT-IR光譜圖分析……………………………………………………………77
3.8.5 PU/Epoxy摻合型塗料以檸檬酸為硬化劑之FT-IR光譜圖分析…………………………………………………………79
3.9 DSC光譜圖討論…………………………………………….…81
3.9.1 PU預聚合物DSC光譜圖…………………………………..81
3.9.2環氧樹脂添加硬化劑之DSC光譜圖………………………..83
3.9.3摻合型塗料之DSC光譜圖…………………………………..85
3.9.4 TGA圖譜的討論……………………………………………..90
第四章 結論……………………………………………………………96
參考文獻………………………………………………………………..97
附錄……………………………………………………………………..99

參考文獻
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