Abstract
本研究利用溶膠-凝膠法製備聚碳酸酯/二氧化矽有機/無機混成奈米複合材料，並探討熱性質、機械性質、形態學和光學性質。對於CO2與Allyl Glycidyl Ether(AGE)共聚反應中，以Y(CF3CO2)3-Zn(Et)2-Pyrogallol為最佳觸媒系統，其成份莫耳比例為[Zn(Et)2]/[Y(CF3CO2)3]=20及[Pyrogallol]/[ Zn(Et)2]=0.5。當共聚反應溫度為60℃、壓力為400psi、溶劑為1,3-dioxolane時為最佳操作條件。經此稀土族配位觸媒所合成之聚碳酸酯屬交替共聚型，其二氧化碳含量(fco2)為93%，玻璃轉移溫度為-19℃，10%熱分解重量損失溫度為266℃。利用聚碳酸酯側鏈之雙鍵和3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate(MSMA)在Benzoyl Peroxide(BPO)為起始劑下進行自由基反應，使聚碳酸酯側鏈上含有矽氧烷基以利進行溶膠-凝膠實驗，此可經由化學分析影像能譜儀(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis，ESCA)計算出聚碳酸酯中含矽的比例。然後將經矽改質之聚碳酸酯再和Tetraethoxysilane(TEOS)在酸性觸媒下和適當條件下進行溶膠-凝膠實驗合成有機/無機混成奈米複合材料。所合成出之奈米複合材料之熱性質、抗張強度和抗張模數會隨著TEOS量的增加而增加，但斷裂伸長率隨著TEOS添加量的增加而減少。至於穿透率皆可維持在85%以上，此乃因無機Silica顆粒均小於100nm以下，而且無機Silica顆粒分散均勻，此從SEM和Si-mapping圖譜中可觀察到。另從Solid 29Si-NMR圖譜中可觀察到所合成之有機/無機結構以T2、Q3和Q4為主，此表示所合成之聚碳酸酯/二氧化矽有機/無機混成奈米複合材料屬於網狀結構。