Abstract
本文以聚氧四甲烯（PTMO）（分子量為２０００）為軟鏈節，Ｎ－甲基二乙醇胺（MDEA）為鏈延長劑，４，４′－二苯甲烯二異氰酸酯（MDI ）、六甲烯二異氰酸酯（HDI ）和甲苯二異氰酸酯（TDI ）為二異氰酸酯、丁酮為溶劑和羥基乙酸為四級化劑，合成三種具不同硬鏈節結構之PU陽離子聚合物溶液。將此離子聚合物溶液加水分散而得孔液。對於由溶液和孔液所製成的膜，本趼究以紅外線光譜（IR）、動態機械分析（DMA ）、示差掃瞄卡計（DSC ）、熱重量分析（TGA ）、應力、應變測試（Stresstrain testing）、 及氧氣滲透性之測定來探討其結構與物性之關係。在加水分散過程中，以導電度和黏度之測定來探討其相；轉換機構。由對實驗數據之分析得知以下結果。MDI 系統的溶液膜和乳液膜之硬鏈節區均具有不規則區、短範圍和長範圍規則區。HDI 系統的未離子化膜之硬鏈節亦具有和MDI 系統一樣的三種不同的規則區，但離子化膜和乳液膜，則無短範圍規則區。TDI 系統的溶液膜和乳液膜只具有不規則區和長範圍規則區。離子化會干擾此三系統的硬鏈節規則度，則對於MDI 系統會略減其相分離度，對於HDI 系統會略增其相分離度，而對於TDI 系統會增加其相分離度。乳化程序以及增加分散溫度會使這三系統硬鏈節區之規則度降低，且對於MDI 系統會增加其相分離度，對於HDI 和TDI 兩系統會降低相分離度。在加水分散過程中，相轉換過程可分三階段。第一階段，對於MDI 和TDI 兩系統，水先被硬鏈節微離子晶格表面的離子基所吸附；而對於HDI 系統，水除先被硬鏈節離子晶格表面之離子基所吸附外，還進入硬鏈節短範圍規則區。第二階段，對於MDI 系統，水先進入硬鏈節不規則區，再進入硬鏈節規則區；對於HDI 系統，水先進入硬鏈短範圍規則區，再進入硬鏈節長範圍規則區；對於TDI 系統水先進入硬鏈節不規則區，再進入硬鏈節長範圍規則區。第三階段，繼續加水，可使乳液之黏度急速降低，但導電度不變，此時相轉換程序已完成。關於氧氣擴散機構，在溶液膜時，對於MDI 系統，當擴散溫度低於研鏈節區的玻璃轉換溫度（Ｔrh）時，氧分子徑由軟鏈節區擴散；當Ｔ≧Ｔrh時，部份氧分子由軟鏈節區擴散進入硬鏈節區。對於HDI 和TDI 兩系統，氧分子同時經由軟、硬鏈節區擴散。在伊液膜時，對於此三系統，氧分子均同時經由軟鏈節區和經由相轉換之硬鏈節區擴散。由氧氣擴散性質得知，溶液膜的連續相為軟鏈節區；而乳海膜的連續相則含一部份經相軟換之硬鏈節區，當分散溫度愈高，硬鏈節經相軟換變成連續相的量愈多。