互補性異形結構在高分子鏈間的交互作用

Abstract

本研究從高分子的結構與氫鍵的關係對高分子摻合的相容性作一番分析。以聚丙烯酸 、聚甲基丙烯酸甲脂、聚乙烯醇、聚氯乙烯和聚甲氧基等五種材料互相摻合。這些高 分子摻合物使用微差掃描卡計和霍式紅外光譜儀相互印證。氫鍵是用霍氏紅外光譜儀 測定高分子上羥基在光譜上之確切位置，羥基轉移的位置與強弱，也就是氫鍵強度的 強弱。玻璃轉移溫度是由微差掃描卡計來測定。研究結果發現：若分子鍵間有互補性 的交互作用，則摻合物僅有一個玻璃轉移溫度，且由紅外光譜可發現羥基的吸收峰有 向高或低波數轉移的現象。高分子的摻合，只要在高分子間形成強有力的氫鍵或類似 氫鍵，必使高分子間有互補的交互作用，一般可從紅外光譜上之羥基的吸峰是否轉移 來判斷。但若在紅外光譜未來發現有羥基吸收峰的轉移時，並不表示絕沒有分子間的 交互作用，在本研究的聚丙烯酸╱聚乙烯醇的摻合，兩高分子皆含有羥基，而羥基與 羥基會形成氫鍵，因此摻合時聚乙烯醇之羥基與聚丙烯酸之羥基形成氫鍵，在光譜上 因其只是羥基互相交換，所形成之鍵的強度相等，所以羥基無轉移現象，但由微差掃 描卡計測知此摻合物只有一個玻璃轉移溫度，可知為相容之高分子，由此可判定此摻 合物間有形成強有力之交互作用力，此作用力應為氫鍵。所以欲判定高分子對摻合是 否有交互作用力存在，除了以紅外光譜分析外，更應輔以其他儀器配合，更能確實有 效掌握高分子摻合之作用情形。