原位聚合高分子/矽酸鹽層奈米複合材料之製備及分析

Abstract

本計畫主旨在於以原位聚合法(In-situ polymerization)合成製備 一系列之具有高機械性質及高耐熱性之高分子/矽酸鹽層奈米複合材 料。計畫結構主要分為兩部分，第一部分以原子轉移自由基聚合反應 (Atom Transfer Radical Polymerization, ATRP)製備具有高耐熱性及高 強度之矽酸鹽層（magadiite）/聚苯乙烯奈米複合材料，原子轉移自 由基聚合法屬於一種活性自由基聚合的反應，反應過程中為避免雙自 由基終結反應的發生，利用物理方法與化學方法來抑制終結反應，持 續反應活性以達到自由基活性聚合，由於在分子量的控制與分子量分 布的控制具有良好表現，藉由單體直接進入矽酸鹽層間，直接由矽酸 鹽層表面之起始點成長出聚苯乙烯，使得矽酸鹽層在聚苯乙烯中達到 脫層型的分散，以得到具有高耐熱性及高強度之有機/無機奈米複合 材料。第二部分在矽酸鹽層之存在下以高分子縮合聚合法 （polycondensation）合成矽酸鹽層/聚胺基甲酸酯奈米複合材料以形 成聚胺基甲酸酯發泡體(PU foam)。利用膨潤劑製備出不同反應性的 有機蒙特納石，並將其當作仿鏈延伸劑連結聚胺基甲酸酯預聚合體， 藉由矽酸鹽層在聚胺基甲酸酯中均勻分散以提高聚胺基甲酸酯之機 械性質以及熱穩定性。