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研究生： 黃欣怡
Huang, Hsin-I
論文名稱： 聚丙烯-聚乙二醇接枝共聚物/水滑石奈米複材之製備與研究
Synthesis and Property of Polypropylene-graft-Poly(ethylene glycol)/Layered Double Hydroxide Nanocomposites
指導教授： 侯聖澍
Hou, Sheng-Shu
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 化學工程學系
Department of Chemical Engineering
論文出版年： 2014
畢業學年度： 102
語文別： 中文
論文頁數： 83
中文關鍵詞： 水滑石 、聚丙烯 、馬來酸酐 、聚乙二醇 、奈米複合材料
外文關鍵詞： Layered Double Hydroxide (LDH), Polypropylene(PP), Maleic Acid(MA), Methoxy Polyethylene Glycol(MPEG), nanocomposite
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    • 本研究利用共沉澱法合成出陰離子型無機層狀黏土：水滑石；以十二烷基硫酸鈉SDS將水滑石親水表面改質為親油的有機水滑石，經過XRD分析SDS插層後水滑石層間距的改變及層狀結構的規則性，藉由FTIR觀察其官能基的變化。
    第二部分以馬來酸酐為橋聯劑，利用其與單端烴基聚乙二醇的反應，合成了聚丙烯-聚乙二醇接枝共聚物(MPP-g-MPEG)。藉由FTIR的分析，確認聚丙烯的改性有無成功。
    再將改質及無改質水滑石依不同比例分散於聚丙烯-聚乙二醇接枝共聚物(MPP-g-MPEG)中，由TGA分析加入改質或未改質LDH後，對熱裂解溫度的影響；再從95 wt%來看複材的熱裂解溫度，比較添加改質及未改質LDH的比例對其熱裂解溫度的影響。由DSC觀察奈米複材的Tg及Tm的變化。再由TEM觀察水滑石在polymer中分散的型態。

    In this study, I synthesize anionic inorganic layered clay: Layered double hydroxides(LDH) by co-precipitation method. The LDH is modify via Sodium dodecyl sulfate(SDS) to be organo-LDH. The modified LDHs are characterized by X-ray and FT-IR to show that changes of inter-gallery space and functional groups.
    The second part, I use maleic anhydride(MA) as crosslinking agent which can react with single-ended hydrocarbon polyethylene to synthesize the copolymer of maleated polypropylene graft methoxy poly(ethylene glycol) (MPP-g-MPEG). And then confirming the modification of polypropylene is successful or not by FTIR analysis.
    Then the modified and the non-modified LDH dispersed by different proportions in MPP-g-MPEG. Later, analyzing the influences to their degradation temperature by TGA. And obtaining the different degradation temperature from the figures by 95 wt% to see how the different proportions of LDH can influence the nanocomposites’ themal stability. Observing the changes of Tg and Tm by the DSC, and how the LDHs disperse in the polymer by the TEM.

    摘要 I Extended Abstract II 誌謝 VII 總目錄 VIII 表目錄 XI 圖目錄 XII 第一章、 序論 1 1-1引言 1 1-2 研究動機與目的 5 1-3 研究架構 6 第二章、 原理與文獻回顧 7 2-1水滑石的結構與特性 7 2-2 水滑石的製備方法 9 2-3 水滑石有機化改質 12 2-4 aPP-g-MA(MPP) 14 2-5 MPP-g-MPEG 16 2-6 無機/有機高分子奈米複合材料製備 18 2-7 層狀無機物/高分子奈米複合材料之製備與型態 24 第三章、 實驗部分與儀器設備 28 3-1實驗藥品 28 3-2 實驗設備及分析儀器 29 3-3 實驗步驟 30 3-3-1共沉澱法製備水滑石 30 3-3-2 界面活性劑Sodium dodecyl sulfate(SDS)純化 30 3-3-3 共沉澱法改質水滑石表面 31 3-3-4 製備聚丙烯接枝馬來酸酐(aPP-g-MA、MPP) 32 3-3-5 aPP-g-MA(MPP)中酸酐含量的測定[26, 28] 33 3-3-6 MPP接枝甲氧基聚乙二醇(MPP-g-MPEG) 34 3-3-7 高分子/水滑石奈米複合材料之製備 35 3-4 儀器測試與分析 36 第四章、 結果與討論 38 4-1 有機水滑石的鑑定 38 4-2 聚丙烯接枝馬來酸酐(aPP-g-MA、MPP)之研究與分析 42 4-3 aPP-g-MA(MPP)中製備反應時間對酸酐含量影響之研究 44 4-4 MPP接枝甲氧基聚乙二醇(MPP-g-MPEG)之研究與分析 47 4-5 高分子/水滑石奈米複合材料熱穩定性之影響 48 4-5-1 TGA之分析 49 4-5-2 DSC之分析 61 4-6 TEM之分析 74 第五章、 結論 79 參考文獻 81

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