Abstract
溶劑在高分子材料中的質傳行為由化學位能梯度和溶漲應力的鬆弛時間控制。化學位能梯度與溶劑成分有關，而應力鬆弛時間則受溶劑分子大小和高分子結構等因素的影響。在本篇論文中，利用甲醇-聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）系統和水、緩衝液-甲基丙烯酸二羥基乙酯（HEMA）聚合物系統來探討溶劑成分改變對質傳行為的影響。在甲醇-PMMA系統中，比較不同濃度的氯化鈣和氯化鐵等金屬鹽類與甲醇混合的混合液在PMMA中質傳行為的變化。而在緩衝液、水-HEMA聚合物系統，則研究水和不同pH值的緩衝液在HEMA共聚物中質傳行為的差異。有關質傳行為的研究我們利用由Harmon等人[33,34]所推導適用於Case I、Case II和不正常擴散行為的理論模式來分析。研究結果顯示，氯化鈣的加入使PMMA對溶劑的吸收量減少而氯化鐵的加入則使PMMA對溶劑的吸收量增加。兩種鹽類對Case I擴散係數和Case II質傳速率也有不同的影響。另一方面，中性的HEMA共聚物對緩衝液的Case I擴散係數、Case II質傳速率和吸收量較水分低，而質傳行為對緩衝液的pH值變化並不敏感。此外，我們研究在不同環境中以加馬輻射照射過的HEMA共聚物與水的傳輸系統之質傳行為的改變來探討高分子結構變化對質傳行為所造成的影響。經輻射照射過的HEMA聚合物對水分的吸收量降低，Case I擴散係數和Case II質傳速率也降低，HEMA聚合物對緩衝液的質傳行為會隨緩衝液pH值的改變而產生明顯的變化。我們利用質傳後溶劑pH值的改變、玻璃轉換溫度變化和HEMA水膠中水結構的分析探討輻射所引起的交聯和剪斷作用對質傳行為的影響。此外，我們也觀察溶劑與輻射的處理對高分子材料光學性質和結構的影響：研究溶劑吸收量、輻射劑量與紫外光-可見光穿透率、截止波長的關係，分析溶漲引起的孔洞散射光線的行為，以及在空氣中輻射的HEMA聚合物浸水後，產生的特殊表面型態的結構分析。