摘要
本實驗使用兩種不同的方式來製備出陰離子型水性PU/有機
蒙特納土奈米複合材料，第一部分是利用同步聚合混成的方式來
製備陰離子型水性PU/有機蒙特納土奈米複合材料，並且改變離
子基含量(1.5％、2.5％)，有機蒙特納土含量(0.5％、1％、2％、
4％)與水性PU 中的硬質段含量(35％、40％、50％、60％、70
％)，以此來探討因有機蒙特納土的介入對於水性PU 之物理及機
械性質的影響，進而得知層狀矽酸鹽與水性PU 微結構間的相互
關係。根據實驗結果顯示：以此法所製備的水性PU 奈米複合物
為分散良好之脫層型奈米複合物，且其分散液之粒徑隨著有機蒙
特納土含量的增加而增加，另外，由IR 圖譜可以得知有機蒙特
納土並不太會影響水性PU 的相分離程度；而其熱裂解起始溫度
(5％loss)會隨著黏土的含量而有先下降後上升的趨勢但均比純
水性PU 之熱裂解起始溫度低，對於軟段裂解溫度來說則是隨著
黏土含量的增加而增加。另一方面，由DMA 分析的結果可得知
層狀矽酸鹽的介入並不會影響其軟段Tg，但對於高硬段含量及
高離子基含量的水性PU 之儲存模數與tan δ 溫度來說則會因層
狀矽酸鹽的介入而造成降低現象。在機械性質部分，趨勢大致與DMA 相同，對於高硬段含量及高離子基含量的水性PU(物理交
聯網狀結構較完整)之極限強度與起始模數會因層狀矽酸鹽的加
入而變差，但斷裂延伸率則是稍微增加的；對於物理交聯網狀結
構較不完整的水性PU 來說層狀矽酸鹽會具有補強效果使得其極
限強度與斷裂延伸率有所提升，但起始模數卻會下降。
第二部分是利用混摻的方式來把經由各種不同膨潤劑改質
過後的有機蒙特納土分散在陰離子型水性PU 中，以此來和第一
部分做比較；根據結果顯示層狀矽酸鹽於陰離子型水性PU 內之
分散性很差，有聚集的現象；但其熱裂解起始溫度與軟段裂解溫
度則有稍微的提升，此外機械性質的部分亦顯示出其比純水性
PU 的機械性質來的差，但其變差的程度卻比以同步聚合混成法
所製備的奈米複合材料來的小。

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