臺灣博碩士論文加值系統

本文旨在探討PP/TPU共混物之流變行為與相容性。藉由流變行為可知PP/TPU共混物為一種剪切致稀的效應。而在低剪切速率下，剪切黏度呈現臨界轉折之現象。在TPU含量約為50﹪以下時為PP主導之熔融流動行為；而大於50﹪時則呈現TPU主導之現象。如為高剪切速率時，則PP/TPU共混物之流變行為均呈PP相之熔流特徵。另一方面，由FTIR分析可知PP藉由相容劑(Polybond)中馬來酸酐(MA)與TPU兩者間的電荷傳遞效應，產生PP與TPU分子間的相互作用力。從DMA觀察PP/TPU共混物的相容性，結果顯現 PP與TPU的Tg點特性峰皆朝低溫移動，顯示PP/TPU共混物藉由Polybond中MA與TPU之C-T作用力而有相容的現象。
而從DSC曲線圖中可知，PP/TPU共混物之Tm與結晶度因為TPU的加入而稍微下降，而Tc因為TPU的異相成核作用呈現微量升高的趨勢。而藉由X-ray觀察可知PP/TPU共混物中，PP的繞射角有稍微的改變，這說明TPU對PP的結晶過程的確有影響。在SEM圖中可觀察到，當PP/TPU共混物中PP含量較多時，拉伸斷面呈現脆性斷裂；而當TPU含量較多時，拉伸斷面則呈現延性斷裂而有絲化的現象發生。並藉由抗拉性質來分析PP/TPU共混物的力學變形機制。

Abstract
This paper report to study of rheological behavior, compatibilization, morphology and mechanical Properties of PP/TPU blends with maleic- anhydride grafted on PP. By the rheological behavior, the shear viscosity of PP/TPU blends had reduced with increase shear rate. In the low shear rate, the TPU content of PP/TPU blends were low than 50﹪, the melt flow were leaded in PP. But when TPU content of PP/TPU blends were high than 50﹪, the melt flow had become to leaded in TPU. If change into the high shear rate, all rheological behavior of PP/TPU blends showed the melt flow of PP characteristic. On the side, we used IR to see that PP/Polybond produced to interaction with TPU from charge-transfer complex between maleic-anhydride of Polybond and TPU. Form DMA, the Tg of PP and TPU were shift to low temperature. This result showed that PP/TPU blends had compatibilization.
From DSC curve, we can know that Tm and crystallization were to descend, due to add of TPU. And Tc displayed small rise because of nucleating of different phase of TPU. By way of X-ray observe, the diffraction angle of PP changed slightly of PP/TPU blends. This could explained that TPU affected crystallize process of PP. In the SEM picture, when content of PP more than TPU in PP/TPU blends, the tensile section appeared to brittleness style. If TPU content more than PP, the tensile section changed to ductility style. In the end, we analyzed mechanics properties of PP/TPU blends through the tensile properties.

摘要 i
Abstract ii
誌 謝 iv
目錄 v
圖索引 viii
表索引 xi
第1章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 2
1.2.1 聚丙烯 2
1.2.2 聚氨基甲酸酯 3
1.2.3 相容劑 4
1.2.4 聚合物共混發展簡史 5
1.2.5 聚合物共混改性的目的 7
1.2.6 聚合物共聚物的分類 8
1.3 相關理論 10
1.3.1 聚合物共混體系的界面與相容 10
1.3.2 相容劑的種類 12
1.3.3 相容劑在共混物中的分布 12
1.3.4 聚合物共混體系的相容作用 13
1.4 參考文獻 18
第2章 PP/TPU共混物流變行為及相容性之研究 29
2.1 前言 30
2.2 實驗 32
2.2.1 材料 32
2.2.2 PP/TPU之混煉、押出成型 32
2.2.3 測試 33
2.3 結果與討論 34
2.3.1 PP/TPU共混物之流變性質 34
2.3.2 PP/TPU共混物之分子間相互作用力 35
2.3.3 PP/TPU共混物之分子運動與相容性 36
2.4 結論 37
2.5 參考文獻 39
第3章 PP/TPU共混物形態學及物性之研究 54
3.1 前言 55
3.2 實驗 56
3.2.1 材料 56
3.2.2 PP/TPU之混煉、押出成型 57
3.2.3 測試 57
3.3 結果與討論 59
3.3.1 PP/TPU共混物的結晶化過程 59
3.3.2 PP/TPU共混物之結晶型態 61
3.3.3 PP/TPU共混物之形態學 62
3.3.4 PP/TPU共混物之力學性質 62
3.3.5 PP/TPU共混物之彈性回覆 64
3.3.6 PP/TPU共混物之吸水性 64
3.4 結論 65
3.5 參考文獻 67
第4章 總結論 88
圖索引
圖 1-1聚氨基甲酸酯的氫鍵作用形態 22
圖 1-2聚丙烯接枝馬來酸酐的可能聚合機理途徑 23
圖 2-1固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共混物在180℃的毛細管流變圖 42
圖 2-2固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共混物在190℃的毛細管流變圖 43
圖 2-3固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共混物在200℃的毛細管流變圖 44
圖 2-4在剪切速率=300 s-1中，PP/TPU共混物的TPU含量與剪切黏度之關係圖 45
圖 2-5在剪切速率=3000 s-1中，PP/TPU共混物的TPU含量與剪切黏度之關係圖 46
圖 2-6 PP、Polybond、TPU之IR光譜比較圖 47
圖 2-7固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共混物中電荷傳遞效應對醚基波數移動之影響 48
圖 2-8固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共混物中電荷傳遞效應對苯環波數移動之影響 49
圖 2-9固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共混物中電荷傳遞效應對胺基波數移動之影響 50
圖 2-10固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共混物的DMA比較圖 51
圖 2-11 TPU含量與E’的關係圖 52
圖 3-1固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共混物DSC曲線圖 70
圖 3-2固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共聚物的冷卻結晶溫度曲線 71
圖 3-3 PP、TPU的X-ray繞射圖 72
圖 3-4固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共聚物X-ray繞射圖 73
圖 3-5 PP拉伸斷面SEM相片圖 74
圖 3-6 TPU拉伸斷面SEM相片圖 75
圖 3-7固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU=75/20共混物拉伸斷面SEM圖 76
圖 3-8固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU=55/40共混物拉伸斷面SEM圖 77
圖 3-9固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU=35/60共混物拉伸斷面SEM圖 78
圖 3-10固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU=15/80共混物拉伸斷SEM圖 79
圖 3-11固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共混物應力-應變圖 80
圖 3-12固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共混物組成與斷裂應力比較圖 81
圖 3-13固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共混物組成與斷裂應變比較圖 82
圖 3-14定伸長拉伸循環圖 83
圖 3-15固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共混物組成對彈性回復率之影響 84
圖 3-16固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共混物組成對吸水率之影響 85
表索引
表 1-1日本產業經濟省支持的高分子材料相關研究計畫 24
表 1-2日本銷售相容劑及樹酯改質劑 25
表 1-3日本市售熱可塑彈性體相容劑 26
表 1-4日本市售高分子顆粒系列改質劑 27
表 1-5日本市售Silicone系列相容劑 28
表 2-1固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共混物的Tg點比較表 53
表 3-1固定Polybond為5wt﹪之PP/TPU共混物的DSC比較表 86
表 3-2 PP/TPU共混物中，PP的晶面間距d110、d040比較表 87

第一章參考文獻
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