Abstract
□喃醇(Furfuryl Alcohol，FA)樹脂具有優異之耐化學藥品性、耐熱性、耐燃性，但其材質脆、韌性差。而聚胺基甲酸脂(Polyurethane，PU)則具有良好的韌性與耐衝擊性，但其耐熱性、耐化學性差。本研究乃利用PU與FA各自的優良特性，以PU改質FA製成互穿型高分子網狀結構材料，並探討纖維強化聚胺基甲酸脂增韌□喃醇樹脂之互穿型高分子網狀結構物(Interpene-trating Polymer Network, IPN)之拉擠成型複合材料製程與特性。本研究係利用機械性質測試，電子顯微境(SEM) 觀察與動態機械性質分析(DMA) 來探討其互穿型高分子網狀結構材料之互穿程度、形態學與相容性。本研究尋求適當的合成條件以合成適合於拉擠成型加工製程的聚胺基甲酸脂增韌□喃樹脂之預聚合物(Prepolymer)，並探討其拉擠成型法之加工可行性與不同纖維含量及PU含量對其材料性質之影響，以SEM 觀察纖維和樹脂之含浸情形。並測試經後硬化處理之拉擠成型複合材料之機械性質與物理性質。從紅外線光譜分析之結果可知在PU/FA IPNs的系統，大部份是PU本身聚合和FA自身聚合而形成的IPN 結構，而PU和FA間接枝(graft) 的量不多。從動態機械性質分析與電子顯微鏡觀察可知PU與FA彼此部份互溶 (partially dissolve) 且其相容性良好。由機械性質測試之結果可知，當PU含量等於5 phr 時，其PU/FA IPNs之抗張強度大於純PU與純FA之抗張強度。然而其抗折強度、抗折模數、熱變形溫度(HDT) 和Shore D 硬度等機械性質皆會隨著PU的加入而降低。然而其耐衝擊強度會隨著PU的加入而有上升之趨勢。在拉擠成型加工可行性與形態學之探討方面，由凝膠時間之測試可以看出，PU/FAIPNs預聚合物具有高反應性。且在PU/FA IPNs系統中，隨著PU含量的增加，其操作時間有增長之現象。對於PU/FA IPNs之拉擠成型複合材料經由抗張強度破壞測試與層間破壞測試後之SEM 圖片觀察，可清楚看出，隨著PU量的增加，附著在纖維上的樹脂量較多。且PU含量在小於15 phr時皆有雞冠狀(Hackle Pattern)形成。本研究之拉擠成型複合材料中，當PU含量在5 phr 時，會有最大抗張強度。而抗折強度、抗折模數和熱變形溫度等機械性質皆會隨著PU的加入而降低其性質。當以 100℃、120℃和150℃為後硬化溫度時，只有FA以 150℃為後硬化溫度時，其複合材料之機械性質會隨著後硬化時間的增加而堤高。而5phr PU 與10 phr PU 其抗折強度和抗折模數會隨著後硬化時間的增加而漸增到一最高值後遞減。而以100℃、120℃為後硬化溫度時，其抗折強度和抗折模數均會隨著後硬化時間的增加而提高。