Abstract
本論文為多壁奈米碳管(Multiwalled carbon nanotubes， MWNTs)經表面改質後，與聚苯乙烯(PS)形成多壁奈米碳管複合高分子(MWNT/PS)薄膜，並探討其奈米微觀機械性質及MWNT/PS薄膜經機械拉伸後，高分子鏈交纏網路與MWNTs網路結構彼此間的交互作用。利用FTIR及TGA分析，得知MWNTs表面確實已接枝聚苯乙烯（約80 wt%）。MWNT/PS薄膜經機械拉伸後，可拉伸至23.5%應變量，產生許多微細的纖化區(最大寬度僅約2 mm)，與PS薄膜相比之下，展現相當優異的機械性質; 並引入動態與靜態形變力學計算MWNT/PS薄膜纖化區之機械性質。利用AFM、TEM及SEM觀察MWNT/PS薄膜纖化區內微纖絲的結構，發現與PS薄膜相似;輔以氧電漿蝕刻MWNT/PS薄膜後，發現MWNT/PS薄膜顯露出均勻分散之MWNTs網狀結構。由研究結果得知，MWNT/PS薄膜變形過程中，幾乎所有的變形隨著應變量的增加集中於纖化區內(與PS薄膜相似)，這是由於脆性PS的本質造成高分子鏈因應外力運動傾向生成纖化區，一旦MWNT/PS 薄膜中高分子開始產生纖化區，將與PS薄膜遵循同一機制;然而MWNTs網狀結構卻抑制纖化區的成長與拓寬。整個MWNT/PS薄膜應力轉移可由分散良好的MWNTs網路和隨著應變而不斷生成的微細纖化區來承受應力，而成為具有超韌性之高分子薄膜。