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  • 學位論文

低密度聚乙烯與聚丙烯奈米複合材料微細發泡射出成型機械/熱性質之探討

Study on Mechanical/Thermal Properties of Microcellular Injection Molded Low Density Polyethylene and Polypropylene Nanocomposites

指導教授 : 黃世欣

摘要


本研究將探討嫁接馬來酸酐(MA)之低密度聚乙烯(LDPEgMA)、聚丙烯(PPgMA)以蒙脫土(MMT)複合材料母粒以及利拿機混鍊進行製備成LDPEgMA/MMT、PPgMA/MMT以及PPgMA/DCP/MMT奈米複合材料,進而利用傳統射出成型與超臨界流體微細發泡射出成型製作ASTM之拉伸和衝擊標準試片,並在製程參數穩定下,藉由改變奈米黏土的含量(0~9wt%)進而對機械性質(拉伸、衝擊)、熱性質(DSC、TGA)、氣泡微結構特性(SEM)、奈米結構特性(XRD)、結晶性質(TEM)以及流變性質之測試。結果指出,機械性質方面,LDPEgMA/MMT、PPgMA/MMT以及PPgMA/DCP/MMT奈米複合材料會隨著奈米黏土含量增加而提高拉伸強度的趨勢。發泡結構特性方面,以PPgMA/MMT奈米複合材料擁有較佳的氣泡尺寸與氣泡密度。熱性質方面顯示出,三種製備方式下皆能在熔點(Tm)和裂解溫度(Td)都有增加的趨勢,證明添加奈米黏土有助於Tm點和Td點的提升。在奈米結構特性方面,XRD顯示出以PPgMA/MMT奈米複合材料較能撐開其層間距離,皆可轉變為插層型奈米複合材料,而在TEM也證實奈米黏土的分散型態,結果可與XRD相符。在流變性質方面,黏度係數是會隨著奈米黏土含量增加而提升,而MA可使PP降低其黏度係數增加其流動性,LDPE反而會增加其黏度係數。

並列摘要


Maleated LDPE and PP were compounded in a twin-screw extruder in different montmorillonite (MMT) loadings. The LDPEgMA and PPgMA nanocomposites were then molded by conventional and microcellular injection molding process. The effect of MMT contents on the mechanical, thermal, rheological and foaming properties was investigated. The results showed that LDPEgMA and PPgMA nanocomposites (up to 9 wt. % MMT loading) have better tensile strength than their neat counterpart both on conventional and microcellular injection molding process. In addition to the mechanical properties, the Polyolfins nanocomposites also have better foaming property (i.e., cell size and cell density) than their neat counterpart. The addition of MMT also improved the thermal stability of the Polyolfins material. XRD results showed that as MMT loading is increased, so is the D-spacing of the Polyolfins nanocomposites. The addition of MMT increases the viscosity of the nanocomposites. However, the viscosity of maleated LDPE is lower than that of the neat LDPE. Shear shinning effect is observed at high shear rate both on the LDPEgMA and PPgMA nanocomposites.

參考文獻


1.王世敏,許祖勛,傅晶,奈米材料原理與製備,五南圖書公司,台北市,民國九十三年。
2.王昭欽,「發泡之原理及其在押出成型加工之應用」,工業技術人才培訓計畫講義,民國九十一年三月。
3.朱松年,「超臨界流體微細發泡射出成型對聚烯烴彈性體/蒙脫土奈米複合材料機械與熱性質之研究」,清雲科技大學,碩士論文,民國九十七年十月。
4.吳舜英,徐敬一合編,塑膠發泡成型技術,高分子工業雜誌社出版,臺灣復文興業公司,臺南市,民國九十二年。
5.吳舜英,徐敬一合編,塑膠發泡成型技術,高分子工業雜誌社出版,臺灣復文興業公司,臺南市,民國九十二年。

被引用紀錄


吳政霖(2014)。應用實驗設計法於透氣防水膜製程參數最佳化之研究〔碩士論文,國立虎尾科技大學〕。華藝線上圖書館。https://doi.org/10.6827/NFU.2014.00089
李秉哲(2015)。高分子塑料應用二氧化碳超臨界流體物理發泡性質之探討〔碩士論文,逢甲大學〕。華藝線上圖書館。https://doi.org/10.6341/fcu.M0259921

延伸閱讀