Abstract
本論文研究甲醇在聚甲基丙烯酸酯(PMMA)質傳引發物性和機性的改變, 一些結果發現如下: ( 一 )PMMA吸收甲醇後作爐冷及空冷會產生不透明現象。PMMA的有效玻璃轉換溫度隨甲醇含量增加而下降, 當作用溫度大於有效玻璃轉換溫度, 孔洞可以形成, 因此, 爐冷過程有足夠的時間使孔洞生長且孔洞大小大於入射光波長, 另外爐冷的穿透率和入射光波長無關。空冷因冷卻速度太快所以孔洞沒有足夠時間成長, 其大小比入射光波長小, 而且穿透率和入射光波長有關, 可藉小粒子光散射說明。PMMA吸收一定甲醇含量後, 穿透率大小爐冷小於空冷。另外, PMMA吸收甲醇後作空冷, 立即用光學顯微鏡穿透光觀察可看到陡峭面。(二)探討PMMA經輻射後對甲醇質傳的影響。PMMA經輻射後可以幫助甲醇吸收, 而且質傳的活化能隨輻射劑量增加而下降。在350nm-800nm 範圍內, 對同波長而言, 穿透率隨輻射劑量增加而減少, 在波長為405nm,穿透率和輻射劑量的關系式是I=Ioexp-0.06φ1/2,其中, Io是原先PMMA的穿透率。PMMA輻射後浸泡在甲醇中, 顏色會慢慢褪去, 而且穿透率回復的量隨甲醇含量增加而變大。輻射過的PMMA吸收甲醇后作空冷立即用光學顯微鏡穿透光作觀察, 可觀察到陡峭面, 而且陡峭界面移動速率隨輻射劑量增加而加快。(三)PMMA在40℃?60℃甲醇系統中會引發裂縫愈合。PMMA吸收甲醇後會降低玻璃轉換溫度, 而裂縫愈合只有在作用溫度高於有效玻璃轉換溫度才會發生。基於機械應力的回復, 裂縫愈合有兩個明顯階段。第一階段相對于潤濕過程, 而且裂縫封合速度在40℃?60℃是固定值。第二階段相對於擴散過程, 加強愈合程序。可由破裂面形態更加深信有這二個階段, 比較破裂應力和破裂面形態, 第一階段的破裂面和原先裂縫表面共平面, 而第二階段的破裂面已破壞了原先裂縫表面。另外, 含有裂縫的PMMA經甲醇處理, 拉伸破裂應力可回復到原先的大小。比較有趣的是, 拉伸破裂應力可回復到原來大小且繼續作甲醇吸收, 可在破裂面發現“蛇骨”區域。(四)觀察PMMA溶劑熔接後的剪切, 拉伸和撕裂破裂面顯微結構。另外, 也探討, 溶解度參數、溫度和潛溶劑對接著強度的影響。PMMA使用甲醇, 乙醇和N,N-二甲基甲醯胺(DMF) 作溶劑熔接, 可用剪切, 拉伸和撕裂破裂面形態及界面劈裂面曲線的角度來判斷接著程度。剪切, 拉伸和撕裂的破裂面態分別是舌頭, 狹長蚊鉤和等軸蚊鉤。使用較高溫度, 可以得到較好的機械程度。另外, 使用含有95% 體積分率乙醇的潛溶劑可以得到較好的接著。同時討論溶劑影響區(SAZ) 大小和溶劑殘留量對接著程度的影響。