Abstract
本研究首在探討以合成末端基為酚醛基之線性PU及星狀C60-PU高分子,並 與novolac型酚醛樹脂作摻混及交聯共聚合.研究結果發現末端為異氫酸基 之PU預聚合物,可利用4-(2-aminoethyl)phenol在低溫下可以降低異氫酸 基與水或酚醛基之反應,並能合成出如預期之末端為酚醛基的線性PU及星 狀C60-PU.由DSC之測試結果可知線性PU與星狀C60-PU分別與novolac酚醛 樹脂滲混時,其中線性PU有較好的相容性,而C60-PU則由於C60核心之影響 使novolac型酚醛樹脂無法靠近C60核心附近,使其在任何比例下均呈現有 Tm點之結晶存在,且因分子間之氫鍵存在使Tg為一正偏差之特性.從IR圖譜 中分析得知,線性PU或星狀C60-PU均隨著摻混含量增多而與酚醛基之氫吸 引力就愈強.在交聯硬化系統下,首先利用DSC來分析不含酚醛基之線性PU 與分子兩端含酚醛基之線性PU之特性,可以證明含酚醛基之線性PU可以與 novolac產生共聚合交聯反應,破壞了PU摻混時之結晶形態.而星狀C60-PU 則因C60核心之立體障礙使交聯之酚醛樹脂對側鏈PU之限制較線性PU小.從 固態NMR中可發現純星狀C60-PU之弛緩時間T1ρ呈現結晶與無定形之兩段 式曲線,且在摻混系統下隨著novolac型酚醛樹脂的增加會因氫鍵而破壞側 鍵PU上醚基之結晶而出現無定形之化學位移峰,PU在NMR譜峰的半高寬也因 氫鍵及苯環之立體障礙限制了其柔軟性及移動性而變寬.且由T1ρ發現隨 著C60-PU含量增加可以增加novolac型酚醛樹脂分子的柔軟性;而在經過交 聯硬化後,以玫氫鍵弔力下降使C60-PU的柔軟性比慘混時來得高.由SEM觀 察玻璃纖維與加入C60-PU改質的酚醛樹脂在交聯硬化後,纖維與基材之界 面鍵結力,其明顯的指出隨著C60-PU的增加,基材與玻璃纖維之界面鍵結力 愈佳.