改質石墨/聚丙烯複合材料之研究

A Study of Modified Graphite / Polypropylene Composites

林盈婷(Ying-Ting Lin)

指導教授 ： 石燕鳳

朝陽科技大學/理工學院/應用化學系/碩士(2015年)

摘要

本研究是將聚丙烯和改質石墨，藉由熔融混摻製備成具有功能性之聚丙烯複合材料。其中石墨經過表面改質(酸化改質及十八烷醇改質)及加入聚丙烯接枝馬來酸酐做為相容劑，實驗中以增加石墨在聚丙烯中的分散性及相容性。並對於聚丙烯複合材料之機械性質、熱性能及功能性進行探討及分析。結果顯示，在機械性能方面，未改質的石墨在聚丙烯當中分散性不佳，因此在添加相同的石墨含量的複合材料中機械性質下降的情況非常明顯；而經由改質之石墨其極性與聚丙烯相似，提升了與聚丙烯間的相容性，因此分散性較好，使材料的機械強度下降減緩。從動態機械測試中得知添加石墨可使聚丙烯的剛性上升。熱性能方面複合材料的熱穩定性都比聚丙烯佳，結晶度也明顯提高，從純聚丙烯的結晶度36.42%提升到最大為54.25%。熱傳導係數由0.23 W/mK提升至2.17 W/mK，顯示改質石墨在聚丙烯當中有形成良好的導熱網絡。聚丙烯的電阻可由6.5×1016 Ω下降至1.62× 103Ω。研究結果顯示，在聚丙烯當中添加改質石墨使得複合材料的機械性質下降情況減緩，且可增進熱性能、熱傳導性及達抗靜電效果。

關鍵字

複合材料 ； 十八烷醇 ； 石墨 ； 聚丙烯 ； 熱傳導係數 ； 電阻

並列摘要

The purpose of this study is to investigate the mechanical and thermal properties of graphite/polypropylene composites. The compatibility of graphite with polypropylene was improved by surface modification of graphite or addition of maleic anhydride grafted polypropylene (MAPP) as the compatibilizer. The Dynamic Mechanical Analyzer (DMA) test shows that the rigidity of polypropylene composites were effectively enhanced via adding modified graphite. Moreover, the crystallinity of polypropylene was increased from 36.42% to 54.25%. The thermal conductivity was improved from 0.23 W/mK to 2.17 W/mK. The electrical resistance of polypropylene can decreased from 6.5×1016 Ω to 1.62×103Ω after adding modified graphite. These results indicate that modified graphite can be enhance the thermal and conductive properties of polypropylene composites. These resulting composites can be utilized as anti-static materials.

並列關鍵字

composites ； 1-octadecanol ； Graphite ； Polypropylene ； thermal conductivity ； resistance

參考文獻

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