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研究生:李冠慧
研究生(外文):Kuan-Hui Lee
論文名稱:聚(丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯)/聚苯胺核殼型態複合乳膠顆粒之製備及性質研究
論文名稱(外文):Synthesis and Characterization of Poly(butyl acrylate-methyl methacrylate)/polyaniline
指導教授:邱文英邱文英引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:材料科學與工程學研究所
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:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:87
中文關鍵詞:聚苯胺聚甲基丙烯酸甲酯導電薄膜乳化聚合法聚丙烯酸丁酯核殼型態複合乳膠顆粒
外文關鍵詞:polpoly butyl acrylatepoly methyl methacrylate
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本實驗的目的首先製備聚(丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯)/聚苯胺核殼型態複合乳膠顆粒,再以乳液烘乾成可撓性的導電薄膜,測量其導電度及穿透度。
實驗過程中利用無乳化劑乳化聚合的方式來製備以聚(丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯)為核層(Core),其間加入適量的交聯劑EGDMA幫助共聚合物交聯;之後再利用界面活性劑的幫助吸附苯胺單體圍繞在核層的外側,聚合產生聚苯胺為殼層(Shell),最終形成具有導電弁鄋漁硒葖牯A複合乳膠顆粒。
本研究觀察重點主要分為兩部分,一部份在觀察核內高分子的顆粒型態,及其物理性質的分析。另外在核層聚合完成後,觀察其成膜特性及其透光度和不同比例共聚合物之間的關係。
另一部份則把重心放在包覆導電高分子之後整個核殼型態的乳膠顆粒,包含基本顆粒型態及物理性質,最後將產品烘乾成膜,由於產品是具有可撓性的導電薄膜,探討其透光度、導電度和厚度之間的相互影響關係。
This work is to synthesize complex copolymer of poly (butylacrylate- methyl methacrylate)/polyaniline. By using the method of two-step emulsion polymerization with P(BA-MMA) as core and PANI as shell.
First step was to prepare P(BA-MMA) core latex particles from soapless emulsion polymerization. The degree of crosslinking in polymers was controlled by the conc. of crosslinking agent.
Second step was to prepare the core-shell latex particles, Poly(BA-MMA)/PANI. The surfactant, SDS was fed into the core emulsion, following by feeding of aniline monomer. A bilayer structure of surfactant over the surface was desired in order that aniline monomer could be attracted to near the outer surface of the core particles. Thus core-shell latex particles were obtained.
The morphologies of both Poly(BA-MMA) core particles and Poly(BA-MMA)/PANI core-shell particles were observed by TEM. The thermal particles of the latex polymers were measured. In addition, a conductive film made from the core-shell latex polymers was prepared. The light transmittance and electrical conductivity of the conductive films with different thickness were study.
中文摘要 I
Abstract II
目錄 III
表目錄 VII
圖目錄 VIII
第一章 緒論 1
第二章 文獻回顧及原理 2
2-1 乳化聚合法 2
2-1.1乳化聚合反應 2
2-1.2 乳化聚合的優缺點 2
2-1.3 無乳化劑乳化聚合 3
2-2 乳膠顆粒的成膜 5
2-2.1成膜機制 5
2-2.2溫度對乳膠顆粒成膜的影響 6
2-3 界面活性劑19-26 7
2-3.1 簡介 7
2-3.2界面活性劑的分類 7
2-3.3 臨界微胞濃度 10
2-4 導電高分子 11
2-4.1 導電高分子之介紹 11
2-4.2 導電性高分子摻雜原理 11
2-4.3聚苯胺簡介 12
2-4.4 導電薄膜 14
第三章 實驗方法 16
3-1 實驗藥品 16
3-2 實驗儀器 18
3-3 實驗流程 22
3-3.1製備聚(丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯)乳膠溶液 22
3-3.2聚(丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯)乳液之分析 23
3-3.3 製備聚(丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯)/聚苯胺乳膠溶液 24
3-3.4 聚(丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯)/聚苯胺乳液之分析 25
3-4實驗步驟 26
3-5 實驗儀器分析 27
3-5.1 熱重損失分析儀 (TGA) 27
3-5.2 粒徑分析儀 (Particle Size Analyzer) 27
3-5.3 穿透式電子顯微鏡 (TEM) 27
3-5.4 示差掃瞄熱卡計 (DSC) 28
3-5.5 表面張力儀 (Tensiometer) 28
3-5.6紫外光-可見光譜儀 (UV-visible) 29
3-5.7 萬能拉力測試機 (Universal Testing Instruments) 29
3-5.8 表面輪廓儀 (surface profiler) 30
3-5.9 三用電表 30
第四章 結果與討論 31
一、聚(丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯)複合乳液 31
4-1乳膠顆粒性質的分析 31
4-1.1 聚合乳液轉化率的測量 31
4-1.2 複合乳膠顆粒穿透式電子顯微鏡(TEM)觀測 32
4-1.3 粒徑分析儀(size analyzer) 32
4-1.4 熱重分析儀(TGA)分析 33
4-1.5 示差掃瞄熱卡計(DSC)分析 34
4-2 加工成膜 35
4-2.1成膜測試 35
4-2.2 成膜紫外光譜儀(UV-vis)穿透度分析 35
4-2.3 成膜機械性質分析 36
4-3 不同比例Poly(BA-MMA)共聚合物乳液CMC的分析 37
二、聚(丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯)/聚苯胺核殼型態複和乳膠顆粒 38
4-4 核殼型態乳膠乳液的性質分析 38
4-4.1 核殼型態乳膠乳液的觀測 38
4-4.2 核殼型態乳膠顆粒穿透式電子顯微鏡(TEM)的分析 39
4-4.3粒徑分析儀(size analyzer) 41
4-4.4 熱重分析儀(TGA) 42
4-4.5 示差熱掃瞄卡計(DSC)分析 43
4-5 成膜加工 44
4-5.1 成膜測試 44
4-5.2 導電薄膜紫外光譜儀(UV-vis)穿透度分析 44
4-5.3 導電薄膜表面電阻的測量 47
4-5.4 導電薄膜導電度的測量 48
第五章 結論 51
參考文獻 53
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