Abstract
摘要 本研究主要探討結晶性高分子摻合體的結晶行為，以結晶性/無定形與結晶性/結晶性摻合系統分別做討論，其中結晶性/無定形摻合系統為poly(vinylidene fluoride)/ poly(vinyl acetate) 摻合體，結晶性/結晶性摻合系統為poly(ethylene oxide) / poly(ethylene succidate)摻合體。在此主要利用偏光顯微鏡(POM)觀察球晶的形態，並利用小角度X光散射(SAXS)觀察晶層形態，探討組成與熱履歷對球晶成長速率、競爭性、晶層結構的影響。實驗的結果顯示： (2)結晶性/結晶性 PEO/PES 摻合系統 ：不同分子量的PEO與PES摻合，摻合體呈現單一Tg，顯示此系統在熔融狀態是相容的。隨著PEO的組成增加，PES的結晶速率有出現一極大值，此是因為結晶驅動力與分子運動性兩者作用的結果。當摻入不同分子量PEO時，分子量較小者，PES的結晶速率會較快，是由於PES在結晶時，PES分子需擴散至晶層表面，而在低分子量的PEO matrix裡，PES擴散速率較快，所以結晶速率較快。另外，由POM觀察，當結晶溫度高於PEO熔點時，發現高分子量PEO系統，均是PES先成核、成長(次序性結晶行為)，但在低分子量PEO系統，隨組成不同有時是PES先成核有時是PEO、PES同時成核(競爭性結晶行為)，因此低分子量的PEO與PES在球晶成長上具競爭性。最後用SAXS觀察晶層結構，發現摻入低分子量PEO會產生分離程度較好的PEO與PES lamellar stack domains。進而觀察一階段與二階段結晶履歷下晶層形態之差異：因為二階段結晶是PES完全結晶後，再使PEO結晶，所以會造成較好的分離domain。 (2)結晶性/無定形PVDF/PVAc 摻合系統：PVDF球晶成長速率、cooling時的結晶速率均隨PVAc的摻入有明顯的減慢，且呈現單一Tg點，所以證實此為相容系統。在POM的觀察下，PVDF球晶因溫度、組成不同而呈現不同的形態，在高溫或PVAc含量較多時，會出現 □ 及 □□ 球晶，低溫時只存在 □ 球晶。在晶層結構方面，摻入PVAc使PVDF lamellar stacks SAXS散射強度及無定形層厚度(la)有增加的趨勢；在110℃結晶溫度下，PVAc均存在於PVDF interlamellar區域中，但在其他較高或較低之結晶溫度時，當wPVAc＞0.2或0.3，PVAc會有部分存在於interlamellar以外的區域，此是由於PVDF的球晶成長速率為控制形態形成之主要因素。PVDF在110℃左右成長速率有極大值，所以可有效阻止PVAc被排斥於IL以外，當結晶溫度較高或較低於此溫度時，由於crystal growth 變慢，因此PVAc被排斥於extralamellar區域的機率增加，而PVAc的組成越高，也會使PVAc趨向於extralamellar的排斥。