Abstract
本研究旨在利用杜塞型異氰酸鹽(Blocked isocyanate)改質 DGEBA 型環氧 樹脂胺類硬化系統。針對環氧樹脂胺類硬化機構的特性，進行改質以增加系統 的交聯密度，並提高其物性。在本研究改質的方法上是利用環氧樹脂胺類硬化系統反應開環生成之羥基( hydroxy group )，以多官能基異氰酸與之鍵結形成原網狀結構外額外的交聯點， 為避免異氰酸先與胺類硬化劑反應，故選用杜塞型異氰酸鹽為改質劑。因此， 研究中將以不同的杜塞型異氰酸鹽與胺類硬化劑為對象以了解 此一改質方式的可行性及各變數對改質成果的影響。由DSC 熱分析掃瞄結果發現杜塞型異氰酸鹽可加速環氧樹脂對胺類之反應，本研究比較芳香族和脂肪族異氰酸鹽對反應活化能的影響，亦提出合理的催化機構加以描述。 藉由 IR與 DSC的分析來證實改質的反應機構，同時由 DMA 動態機械分析來計算系統交聯密度的變化， 並比較用己內醯胺(CPL)杜塞不同異氰酸，如TDI(Toluene diisocyanate)，MDI ( Methylene diphenyl diisocyanate )和 HDI( Hexamethylene diisocyanate)改質環氧樹脂的兩種胺類(MXDA,m-xylene diamine; POPA(D-230), polyoxypropyleneamine)硬化系統，對機械性質與耐熱性質的影響，研究結果發現在機械強度的增加最為顯著。本研究並探討改質系統應用於多元醇增韌環氧樹脂之可行性。不同於其他研究， 如以共聚合方式先與環氧樹脂反應再以硬化劑進行硬化反應。本研究係以不同分子量的聚醚類多元醇(PPG)和聚酯類多元醇(PBA)為對象， 利用後硬化過過程，釋出異氰酸鹽使其與環氧樹脂基材和多元醇間產生鍵結。 在實驗上並改變多元醇的添加量， 再藉由機械性質， 耐熱性質， Izod 衝擊性質，動態機械性質等測試，電子顯微鏡之觀察， 探討各變數對增韌性質與形態學的影響。 結果顯示本改質方式能避免為增韌而大幅犧牲材料之強度及模數，而與未用杜塞型異氰酸鹽改質系統相較亦擁有較佳的耐熱性質。