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研究生:林晨媛
研究生(外文):Chen-Yuan Lin
論文名稱:含聚二甲基矽氧烷之光固化聚氨酯丙烯酸樹脂合成與性質探討
論文名稱(外文):Synthesis of UV-curable PDMS Contained Urethane Acrylate Resin
指導教授:張淑美張淑美引用關係
指導教授(外文):Shu-Mei Chang
口試委員:胡振宇蘇昭瑾
口試日期:2016-06-20
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:有機高分子研究所
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:104
語文別:中文
中文關鍵詞:聚二甲基矽氧烷、聚氨酯丙烯酸酯、紫外光固化樹脂、蒙脫土
外文關鍵詞:PDMSUV curable resinMontmorilloniteUrethane Acrylate
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目前的有機元件基材以玻璃為主,但玻璃易碎、重量重、不可彎折、成本高等等的缺點,使業界開始以高分子取代傳統玻璃基板,雖然高分子具有柔軟、成本低、製成簡單快速等等的優點,但高分子對於水氣的阻隔性質並沒有玻璃好,因此,在高分子基材上進行後續加工已成為現在電子元件封裝的研究重點。本篇論文所選用的聚二甲基矽氧烷(PDMS)為一種無色、無味、無毒、不易揮發的液體,可合成出具有柔軟度、高透光度、疏水等特性的聚合物。
本論文係以雙端含有醇基基團之PDMS為主架構,與IPDI、HEMA合成出雙端帶有反應性基團之聚氨酯型壓克力樹脂寡聚物,再配合反應單體形成紫外光硬化樹脂。外添加不同比例之奈米級蒙脫土與紫外光硬化樹脂混参,並塗佈於100μmPET上固化成膜,進而測試其性質。由FT-IR及NMR的測試結果顯示,PDMS的OH基團可與IPDI的NCO基團鍵結,形成聚氨酯結構,而NCO基團可與HEMA的OH基團鍵結,形成雙端具有甲基丙烯酸官能基團的寡聚物;以UV-Vis結果可知,塗佈上紫外光樹脂後的膜片透光度要比空白100μm PET的透光度要來的高;以水氣穿透率測試結果顯示,塗佈上樹脂之膜片的阻水性質相較於空白100μm PET要來的佳。由接觸角分析結果顯示:在塗佈上樹脂時,其水滴接觸角度可由69.7°提升至97.1°。
The development of Organic electronics tends to use polymer instead of glass as the substrate of the electronic component. Compare with glasses, Polymers has some special features, such as flexibility, bendability, and transparency, but the permeation to water and oxygen is worse than glasses. To solve this problem, we synthesized the PDMS-contained UV-curable resin, and coated on a PET film.
We used PDMS which is modified with OH groups to synthesize with IPDI and HEMA, to produce the oligomer. IDA, HDDA and TMPTA were used as the reactive monomers to combine with the oligomer to form the UV-curable and Montmorillonite as the nanofiller. The UV curable resin was coated on the 100μm PET,then cured with the UV light to form a thing film.
To verify the reaction of PDMS, IPDI and HEMA, we used FT-IR and NMR to check the functional groups of these samples. As the the FT-IR showed, PDMS, IPDI and HEMA had already reacted completely with each other. From the results of UV-Vis spectroscopy, the transition of the resin-coated film was higher than the clear PET film. As the water permeation results showed, the resin-coated film has better permeation than clear PET, then the permeation of the film would increase as the ratio of the nanoclay increased. From contact angle analysis, the contact angle of the resin-coated film would be from 69.7°, the angle of the clear PET film, to 97.1°.
目錄
摘要 i
Abstract ii
致謝 iv
表目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
第二章 文獻回顧及實驗原理 3
2.1 氣體阻障層製備之方法 3
2.1.1無機材料 3
2.1.2有機材料 5
2.2蒙脫土 6
2.3OLED 阻水氣之標準 8
2.4 UV光源 9
2.5光硬化型樹脂 11
2.5.1 光硬化型樹脂之起源與發展 11
2.5.2光硬化型樹脂的特性 13
2.6光硬化型樹脂的組成 15
2.6.1寡聚物(Oligomer) 15
2.6.2 反應單體 18
2.6.3光起始劑 20
2.6.4 光化學機制 23
2.7紫外光硬化機制 24
2.7.1自由基型聚合反應 25
2.8影響硬化之因素 26
第三章 實驗方法與流程 29
3.1實驗藥品 29
3.2實驗儀器 35
3.3實驗流程 42
3.4實驗步驟 43
3.4.1 寡聚物合成 43
3.4.2PIHIHT-Clay紫外光固化樹脂製備 45
3.4.2塗佈成膜 46
第四章 結果與討論 47
4.1 Oligomer之FT-IR測試 47
4.2 寡聚物之NMR測試 49
4.3 PIHIHT-C之UV-Vis透光度測試 52
4.4PIHIHT-C之MOCON水氣穿透率測試 54
4.5PIHIHT-C之光學顯微鏡測試 56
4.6 PIHIHT-C之接觸角測試 58
第五章 結論 61
參考文獻 64
附錄 66
A 藥品之FT-IR圖 66
B 藥品之NMR圖 69
參考文獻
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