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研究生:黃憶婷
研究生(外文):Yi-Ting Hwang
論文名稱:陽離子型交聯聚苯乙烯-聚苯胺核殼型態奈米導電薄膜之製備
論文名稱(外文):Preparation of Conductive films of Polyaniline-coated Crosslinked Polystyrene Latexes
指導教授:廖文彬廖文彬引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:高分子科學與工程學研究所
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:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:94
中文關鍵詞:聚苯乙烯交聯聚苯乙烯聚苯胺核殼型態乳膠薄膜製備聚苯胺劣化
外文關鍵詞:polystyrenepolyanilinecrosslinked polystyrenepolyaniline degradationcore-shell latexfilm formation
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本研究之均採用無乳化劑乳化聚合系統,合成陽離子型聚苯乙烯與交聯聚苯乙烯乳膠粒子,並於乳膠粒子表面包覆聚苯胺,形成核殼型態奈米導電粒子。藉由SEM、TEM、粒徑分析儀觀察包覆情形、乳膠粒子大小型態、粒徑分佈,以IR、DSC判定化學結構、進行熱分析。並利用高於核心乳膠玻璃轉移溫度之加工溫度,使分子鏈流動,製備核殼型態聚苯乙烯-聚苯胺導電薄膜、交聯聚苯乙烯-聚苯胺導電薄膜,聚苯乙烯-聚苯胺乳膠粒子與交聯聚苯乙烯-聚苯胺乳膠粒子摻混之導電薄膜,以SEM觀察導電薄膜成膜現象,並比較不同薄膜型態、材料之薄膜導電率在長時間不同溫度、不同環境的劣化情形,藉以探討核心部分材料在聚苯胺導電度劣化的同時,所扮演的角色。
The cationic polystyrene and crosslinked polystyrene latexes synthesized by emulsifier-free emulsion polymerization method functions as seeds and polyaniline grows on the polystyrene/crosslinked polystyrene seeds. Thus, the conductive polyaniline–coated polystyrene core-shell latexes were synthesized. The coated morphology and latex particle were observed by SEM,TEM, and diameter analyzer .The chemical structure and thermal analysis were studied by the FTIR, DSC. Three types of conductive films (polystyrene-polyaniline , crosslinked polystyrene-polyaniline, and the blends) were made by casting and heating the latex particles above the glass transition temperature. The film formation is observed by SEM. Moreover, the conductivity of conductive films were degraded in different temperatures and environments. Relations between the conductivity and the characteristics of core material were studied.
目錄

摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
目錄 Ⅲ
圖索引 Ⅵ
表索引 Ⅹ

第一章 前言1

第二章 文獻回顧及原理2
2-1 導電高分子2
2-1-1 導電高分子的導電原理2
2-1-2 導電高分子的摻雜3
2-1-3 導電高分子的應用4
2-2 導電高分子聚苯胺8
2-2-1 聚苯胺8
2-2-2 聚苯胺的合成10
2-2-3 聚苯胺的紅外光吸收光譜11
2-2-4 聚苯胺的應用12
2-2-5 聚苯胺的導電性12
2-2-6 聚苯胺的劣化13
2-3 乳化聚合法14
2-3-1 乳化聚合反應14
2-3-2 乳化聚合之反應過程15
2-3-3 乳化聚合反應之粒子成核機構16
2-3-4 乳化聚合反應之粒子成長機構17
2-3-5 無乳化劑乳化聚合17
2-3-6 無乳化劑乳化聚合之粒子成核機構18
2-3-7 無乳化劑乳化聚合之粒子成長機構19
2-4 乳膠粒子的成膜19
2-4-1 乳膠的乾燥成膜過程分為三階段19
2-4-2不同形態乳膠粒子乾燥成膜特徵22

第三章 實驗部分24
3-1 實驗藥品24
3-2實驗儀器26
3-3 實驗流程28
3-3-1 聚苯乙烯乳膠 28
3-3-2 交聯聚苯乙烯乳膠30
3-3-3 核殼型態聚苯乙烯-聚苯胺乳膠與交聯聚苯乙烯-聚苯胺乳膠32
3-3-4 核殼型態聚苯乙烯-聚苯胺乳膠與交聯聚苯乙烯-聚苯胺乳膠薄膜34
3-4 實驗步驟35
3-4-1 合成交聯聚苯乙烯/聚苯乙烯乳膠35
3-4-2合成核殼型態聚苯乙烯-聚苯胺乳膠與交聯聚苯乙烯-聚苯胺乳膠37
3-4-3核殼型態聚苯乙烯-聚苯胺乳膠與交聯聚苯乙烯-聚苯胺乳膠粒子薄膜製備38
3-5性質測試分析39

第四章 結果與討論42
4-1 交聯聚苯乙烯/聚苯乙烯乳膠42
4-1-1 交聯聚苯乙烯/聚苯乙烯乳膠粒子形態與粒徑分析42
4-1-2 交聯聚苯乙烯/聚苯乙烯乳膠粒子粒徑分布42
4-1-3 交聯聚苯乙烯/聚苯乙烯乳膠IR分析43
4-1-4交聯聚苯乙烯/聚苯乙烯乳膠粒子DSC分析43
4-2核殼型態聚苯乙烯-聚苯胺與交聯聚苯乙烯-聚苯胺乳膠44
4-2-1 聚苯乙烯-聚苯胺與交聯聚苯乙烯-聚苯胺乳膠粒子形態與粒徑分析44
4-2-2 聚苯乙烯-聚苯胺與交聯聚苯乙烯-聚苯胺乳膠粒子導電度量測45
4-3 聚苯乙烯-聚苯胺與交聯聚苯乙烯-聚苯胺乳膠粒子導電薄膜46
4-3-1 核殼型態聚苯乙烯-聚苯胺乳膠粒子導電薄膜46
4-3-2 核殼型態乳膠粒子導電薄膜成膜條件47
4-3-3 不同形態之核殼乳膠粒子的乾燥成膜特徵48
4-3-4 聚苯乙烯-聚苯胺乳膠與2mol%交聯聚苯乙烯-聚苯胺乳膠摻混之導電薄膜48
4-4 聚苯乙烯-聚苯胺與交聯聚苯乙烯-聚苯胺導電薄膜的劣化49
4-4-1 核殼型態乳膠粒子導電薄膜的劣化因素49
4-4-2 不同型態導電薄膜與導電率劣化關係51
4-5 導電薄膜的導電率劣化動力學關係52
4-5-1 核殼型態聚苯乙烯-聚苯胺導電薄膜導電率劣化與環境的關係55
4-5-2不同形態之核殼乳膠粒子導電薄膜的導電率劣化動力學關係57
4-5-3聚苯乙烯-聚苯胺乳膠與2mol%交聯聚苯乙烯-聚苯胺乳膠摻混之導電薄膜的導電率劣化動力學關係58

第五章 結論60

參考文獻61
附錄65
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