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研究生:李翔暐
研究生(外文):Hsiang-Wei Lee
論文名稱:多功能環保水性乳膠製備
論文名稱(外文):Preparation of Multi-function Green Aqueous Emulsions
指導教授:洪振方洪振方引用關係蔡平賜蔡平賜引用關係
指導教授(外文):Jeng-Fung HungPing-Szu Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄師範大學
系所名稱:科學教育暨環境教育研究所
學門:教育學門
學類:專業科目教育學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:71
中文關鍵詞:甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸十二氟庚酯疏水微膠囊相變材料
外文關鍵詞:methyl methacrylatedodecafluoroheptyl methacrylatehydrophobicmicrocapsules phase change material
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甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)等氟聚物因兼具抗油/水、耐磨、抗UV防霉等特質,被大量運用在材料開發與應用上,本研究以甲基丙烯酸甲酯(MMA)及 DFMA為主要單體,運用半連續乳液聚合方法製備陽離子型乳膠,達到乳液膠改質及應用於建材調溫功能的環保目的。本實驗藉此採用一系列比率含氟單體製備新品乳膠。實驗共分三階段進行。第一階段:分別以5% 至 50%等多組不同比率DFMA單體添加並合成新型乳膠。第二階段:檢驗乳膠基本合格標準及分散性、穩定度。第三階段:調配不同比率增稠劑與微膠囊添加於乳液中進行建材壁紙施膠的調溫測試。本系列實驗儀器包含: 靜態接觸角測量,提供了材料疏水性質結果;紅外線光譜(FTIR)鑑定含氟單體引入是否成功;顯微鏡與粒徑分析儀協助了解材料外觀結構及其分散性質;熱重分析(TGA):檢驗其熱穩定性。實驗結果:含20%之氟聚物可達90°之接觸角,增稠劑添加1%其黏著性較佳,相變調溫材料微膠囊則可添加至10%,達到顯示在壁紙黏貼鋼板的表面受熱後可降室溫1.2°之效果。依據結果推測可適當應用在實際貨櫃(農舍)屋的壁紙施工作業,達到屋內降溫的環保、節能效果。
The semi-continuous emulsion polymerization process mainly uses methyl methacrylate (MMA) and dodecafluoroheptyl methacrylate (DFMA) to prepare cationic emulsion (glue), which is modified for temperature regulation to be environmentally friendly. DFMA monoer and fluoro-polymers that are oil-resistant, water-resistant, wear-resistant, UV-resistant, etc. are widely used in the development and application of industrial material. For this reason, a series of ratios containing the fluorine monomer was designed to prepare proper emulsion. This experiment involves using a static contact angle measure to determine hydrophobic property, infrared spectroscopy (FTIR) to assess the success of fluorine-containing synthesis, microscopes and particle-size analyzers to understand the structure and appearance of the decentralized nature of the material, and a TGA test to measure the material’s thermal stability. The results identify that the contact angle is up to 90 degrees in a test using 20% of the fluorine-containing polymer. 1% of a thickening agent is added for better adhesion ability, and microcapsules phase change material (MCPCM) can be increased to a maximum of 20% to decrease the thermal energy. Adding PVA effectively disperses effective microcapsules in the emulsion. Therefore, when wallpaper paste is on a steel surface, the temperature decreases. Based on these results, emulsion can be applied in an actual container (farmhouse). The results show that emulsion can be used in wallpaper house construction work to cool the house in an environmentally friendly and energy-saving way.
總目錄

摘要 I
Abstract II
致謝 IV
總目錄 V
圖目錄 V
表目錄 VII
第一章 研究動機與研究內容 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 研究內容 2
第二章 相關知識與文獻回顧 4
2-1 乳化聚合 4
2-1-1 乳化聚合機構 4
2-1-2 乳化聚合技術 6
2-2 純丙乳液 11
2-2-1 (甲基)丙烯酸系單體 11
2-2-2 水性塗料 15
2-3含氟單體引入改質純丙乳液 16
2-3-1 含氟聚合物的發現與用途[11] 16
2-3-2 含氟聚合物的性質與優缺點 17
2-3-3 含氟聚合物的文獻研究及乳液的應用 19
2-4 陽離子乳液 20
2-4-1 陽離子聚合物乳液的發展簡史和現狀 20
2-4-2 起始劑體系 21
2-4-3 陽離子聚合物乳液之應用 24
2-5 增稠劑的原理與應用 26
2-5-1 增稠劑簡介與分類: 26
2-5-2各式增稠劑的作用原理: 27
2-6 膠體表面疏水性質探討(超疏水原理-蓮花效應) 29
2-7 相變材料-微膠囊 31
2-7-1 相變化材料 31
2-7-2 微膠囊化之技術與應用 34
第三章 實驗方法與設備及所需試藥 36
3-1 乳液之製備 36
3-1-1 所需試藥 36
3-1-2 所需設備 38
3-1-3 實驗步驟 39
3-2 乳液之分析及檢測 42
第四章 結果與討論 52
4-1 含氟乳膠紅外線光譜(FTIR)結構鑑定: 52
4-2 顯微觀測及粒徑分析 54
4-2-1 顯微結構分析 54
4-2-2 粒徑分析 55
4-3 乳膠表面疏水性質探討 57
4-4 黏著度測試 59
4-5 熱重分析(TGA) 59
4-6 乳膠添加不同濃度的微膠囊對貨櫃鋼板的調溫測試 61
4-7 乳液其餘性能評價 63
4-7-1 鈣離子穩定性測試 63
4-7-2 強酸穩定性測試 63
4-7-3 儲存穩定性測試 63
第五章 結論 64
第六章 未來工作項目 66
參考文獻 67

圖目錄

圖1-1 基本研究架構圖(Study Design) 3
圖2-1 乳化聚合機構示意圖[1-2] 5
圖2-2 親疏水角度示意圖 29
圖2-3 物質表面粗糙度對自潔影響的示意圖[29] 29
圖2-4 相變化材料的特性及相變化原理 [31] 32
圖2-5 儲能建材應用於建築領域示意圖[35] 35
圖3-1 聚合實驗裝置圖 40
圖3-3光學電子顯微鏡 44
圖3-4 靜態接觸角分析儀 45
圖3-5傅立葉轉換紅外光譜儀 46
圖3-6 太陽光能模擬機裝置圖 47
圖3-7光照緩溫測試示意圖 48
圖3-8 光照緩溫實際裝置圖 48
圖3-9 熱重損失分析儀 49
圖3-10雷射粒徑分析原理示意圖 50
圖3-11 雷射粒徑分析儀 51
圖4-1紅外線(IR)結構鑑定圖[37] 53
圖4-2 不同乳膠之光學顯微鏡放大圖; (a1,a2)為無含氟乳膠(b1,b2)為含氟20%乳膠;(c1,c2)為含氟20%及添加微膠囊及增稠劑乳膠 55
圖4-3 不同含氟乳膠之粒徑分布圖;(a)0%含氟乳膠,(b)5%含氟乳膠 (c)20%含氟乳膠,(d)20%含氟乳膠+微膠囊(含PVA)+增稠劑 56
圖4-4 乳膠隨添加含氟單體及微膠囊/增稠劑的平均粒徑變化圖 57
圖4-5 乳膠之靜態接觸角隨含氟單體及微膠囊之添加變化圖 59
圖4-6 實際乳膠黏貼圖 60
圖4-7 添加增稠劑比例(%)之乳膠熱重分析(TGA)圖 61
圖4-8 不同濃度微膠囊添加下室內溫度隨加熱時間及冷卻時間之溫度變化曲線 63
圖4-9 添加微膠囊緩衝溫度效果(溫度差)隨不同添加比例的百分率變
化圖,緩衝溫度百分率=(不同含氟乳膠加熱之最高溫-未含氟乳膠加熱之最高溫 度)/(未含氟乳膠加熱之最高溫度-起始溫度) 63

表目錄

表2-1 間歇乳化聚合與半連續式乳化聚合之差異[6] 10
表2-2 數種應用廣泛之(甲基)丙烯酸系單體[8] 12
表2-3 常用硬性單體、軟性單體與功能性單體[6] 14
表2-4數種水溶性之偶氮起始劑[8] 23
表2-5 長碳鏈烷類之熔點與熔化潛熱值[32] 33
表2-6 脂肪酸之熔點與熔化潛熱值[32] 33
表3-1 實驗所需試藥結構 37




參考文獻
【1】 Henmei Ni, Guanghui Ma, Masatoshi Nagai, Shinzo Omi. Effects of ethyl acetate on the soap-free emulsion polymerization of 4-vinylpyridine and styrene. I. Aspects of the mechanism. Journal of Applied Polymer Science, 2001, 82(11): 2679 -2691.
【2】 Henmei Ni, Yongzhong Du, Guanghui Ma, Masatoshi Nagai, Shinzo Omi. Mechanism of Soap-Free Emulsion Polymerization of Styrene and 4- Vinylpyridine : Characteristics of Reaction in the Monomer Phase, Aqueous Phase, and Their Interface. Macromolecules, 2001, 34(19): 6577-6585.
【3】 黃光速, 李克友, “有機矽-丙烯酸酯共聚乳液的合成”, 彈性體, 1994, 4 (2): 6-15.
【4】 Chengyou Kan, Qing Yuan, Mingcun Wang, Xiangzheng Kong. Synthesis of Silicone-Acrylate Copolymer Latexes and Their Film Properties. Polymers for Advanced Technologies, 1996, 7(2): 95-97.
【5】 楊建軍, 吳慶雲, “有機矽-丙烯酸酯共聚乳液的研究”, 塗料工業,
2002, 32 (6): 6-8.
【6】 任漢邦, “高矽含量陽離子性矽丙乳液之製備”, 國立高雄應用科
技大學, 碩士論文, 2014.
【7】 張華騰, 庾美月, “塗料用純丙乳液合成的研究”, 上海塗料, 2001, 39 (4): 11.
【8】 曹同玉, 劉慶普, 胡金生, “聚合物乳液合成原理性能及應用”, 中國:化學工業, 2007. 302-304.
【9】 Liu Z, Xiao H. Soap-free emulsion copolymerisation of styrene with cationic monomer: effect of ethanol as a cosolvent. Polymer, 2000, 41 (19): 7023-7031.
【10】 Natanya M L, David M, Soren H. Fluorinated bio-acceptable poly- mers via an ATRP macroinitiator approach [ J ]. Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry, 2007, 45 (24): 5770.
【11】 Charles E, Carraher Jr. Polymer Chemistry 7/e ;楊國民(譯), “高
分子化學”, 高立圖書。
【12】 Malshe V C, Nivedita S. Fluorinated acrylic copolymers: Part I:
Study of clear coatings [ J ]. Progress in Organic Coatings, 2005,
53 (3): 207.
【13】 Ogawa K, Hirasawa Y, Oshima T. Agent for prevention of salts in soil for green house comp rising hydrophobic particles and surface treated with water-repellent agent including silicone and fluorine: US, 60626582A [ P ]. 1994 - 11 - 11.
【14】 孟祥春, 劉慶安, 孫艷松, “含氟丙烯酸酯共聚物的製備研究”,
皮革化工, 1999, 16 (4): 31.
【15】 沈一丁, 李小瑞, “N-羥乙基全氟辛醯胺丙烯酸酯共聚物的製備及應用”, 精細化工, 1997, 14 (5): 11.
【16】 Thomas R, Anton D R, GrahamW F. Films containing reactive
mixtures of perfluoroalkylethyl methacrylate copolymers and
fluorinated isocyanates: Synthesis and surface properties.
Macromolecules, 1998, 31 (14): 4595.
【17】 Thomas R R, Anton D R, Graham W F. Preparation and Surface
properties of acrylic polymers containing fluorinated monomers
[ J ]. Macromolecules, 1997, 30(10): 2883.
【18】 周雪松, 韓吉, 胡健, “含氟共聚乳液改善浸漬濾紙抗水抗油
性的研究”, 化學研究與應用, 2006, 18 (7): 804.
【19】 李小瑞, 辛華, “含氟丙烯酸酯共聚物表面施膠劑的製備及應用”, 紙和造紙, 2005 (4): 31.
【20】 王健, 楊瑞豐, 劉彦軍, “含氟丙烯酸酯紙張防油劑的製備及應用”, 中國造紙, 2008, 27 (4) : 32.
【21】 陳中華, 趙秀娟, “氟化丙烯酸酯共聚乳液的研究發展”, 涂料工業, 2007, 37 (9) : 57.
【22】 Jong Wook Ha, Park In Jun, Dong Kwon Kin. Surface properties of
core-shell particles containing perfluoroalkyl acrylate in shell.
Surface Science, 2003, 532 /535: 328.
【23】 Downing Frederick Baxter, Dales Benton. Aqueous dispersion of polymerized halogen-2-butadienes-1,3 and process of preparingsame. U.S. Patent: 2, 138, 226.
【24】 徐祖順, 張金枝, 程時遠, “功能性陽離子聚合物乳液研究現狀”,
高能高分子學報, 1995, 8 (4): 512-520.
【25】 李秀芬, 苯乙烯, “丙烯酸丁酯陽離子乳化聚合及其複配的研
究”, 濟南: 濟南大學化學工藝研究所碩士論文, 2006.
【26】 R. L. Huang 著, 穆光照 譯. “自由基化學”, 上海: 上海科學技術, 1983. 63.
【27】李建文, 邱化玉“陽離子聚合物乳液的制備及應用”, 中國造紙, 2004, 23 (4): 41-44.
【28】 http://www.zwbk.org/indexTrade.aspx (中文百科)
【29】 Barthlott W, Neinhuis C. Purity of the sacred lotus, or escape from contamination in biological surfaces Planta 202: 1-8 1997.
【30】 D. V. Hale, M. J. Hoover, M. J. O’Neill, “Phase Change Material
Hand book”, NASA, CR 61363, 1971.
【31】 蔡宗憲, “以界面聚合法製備相變材料微膠囊之研究”, 國立高雄
應用科技大學, 碩士論文, 2012.
【32】 Sharma A, V Tyagi V, R Chen C, Buddhi D, “Review on thermal
energy storage with phase change materials and applications”,
Renewable and Sustainable Energy , 13 , 2009, 318-345.
【33】 Swarbrick J, ”Micro Encapsulation Methods and Industrial
Applications “, Second Edition, 2006, North Carolina.
【34】 何清政, “PCM 微粒/奈米流體混合懸浮液體之對流熱傳特性研
究”, 國立成功大學, 2007.
【35】 王馨,張寅平,肖偉,曾若浪,張群力,狄洪發, “相變蓄能建築圍護 結構熱性能研究進展”, 中國科學通報, 2008, 24, 3006-3013.
【36】 任漢邦, “高矽含量陽離子性矽丙乳液之製備”, 國立高雄應用科技大學, 碩士論文, 2014.
【37】 鐘金鋒,傅時雨,詹懷宇,梁向暉, “含氟聚丙烯酸酯乳液的製備
及應用”, 中國造紙,2009, 28 (9): 21-26.

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