Abstract
所謂共聚酯（Copolyester ），就是將第三種成份（Component ），藉著化學反應程序（Chemical Reaction Process ），加入聚酯的純聚合物（Homopolymer ）中；以改進聚酯性質並擴大其應用的範圍。這種方法已廣泛的運用在纖維（Fiber ）和薄膜（Film）方面。本論文也利用這種方法，將乙烯基對苯二甲酸酯多元酯（Polyethylene Terephthalate，簡稱PET ）的預聚合物和同時具有酸基（Acid Group）和酯基（Acetate Group ）的單體（Monomer ）－－對羧基安息香酸（p-Acetoxybenzoic Acid ，簡稱PAB ）進行共聚合反應（Copolymerization）。這反應包括兩個步驟：１．PET 被PAB 藉著酸解（Acidolysis）和酯解（Esterolysis ）而切斷（Cleavage）。２．被切斷分子末端的酸基和酯基，會彼此進行聚合反應，而產生高分子量的產物。PAB 的重複單位（Repeating Unit）為 Ｏ－ Ｏ －0 ，具有剛性（Rigid ）的性質。PET/PAB 共聚合物的性質，隨著PAB 含量的不同而有顯著的差異。共聚合物的熔點與結晶度隨PAB 莫耳組成的增加而降低。這是因為聚合物本質上是屬於隨機共聚物（Random Coplymer ）。當PAB 的含量達到４０－９０莫耳百分率時，可以形成熔液型（Thermotropic）高分子液晶（Liquid Crystal）。經由ｘ－ray 散射及熱分析的研究結果；發現淬火（Quench）之後所保留的液晶結構為一種微晶（Microcrystal）的晶粒。晶格的直徑大約為３５□。整個晶粒因為太小，所以在ｘ－ray 的散射之下，顯示為不定形（Amorphous ）的結構。而熱分析的結果顯示，液晶由向列型（Nematic ）轉變為均向性（Isotropic ）的熔液時，熔解熱與三次元結晶的熔解熱相差不大。這是因為液晶的表面能（Surface Energy）很低的緣故。我們再進一步計算向列結構的自由度發現，向列型結構中分子內的鏈節自由度為１．２７。顯示，由於較剛性的分子PAB 加入PET 的鏈節中，使得分子的自由度降低。而子亂度（Entropy ）下降的原因，有兩個原因：一是所加入PAB 的分子破壞了PET 原有長向柔軟可以結晶的區域（Domain），使得晶體的堆積被破壞，而造成熔解熱的下降，由PET 的２４．４cal/g□ 。但是根據Tm＝△Hf╱△S 的關係，因為Tm祇下降了５０度，所以，造成了分子亂度大幅的降低。二是因為PAB 分子的加入，使得整個分子鏈容易產生向列型的規則排列，因而增加了整個系統的規則性，所以導致了亂度的降低。這些現象很容易從其他也具有剛性鏈節的高分子液晶中觀察到。