水性聚氨酯與蒙脫土之奈米復合材料的研究應用

聚氨酯為官能性高分子，可藉由改變其組成而調控其物理化學等性質。也由于聚氨酯具有此一特性，使其可應用在薄膜、接著劑、醫療組件、封裝材和紡織工業等方面。由于傳統的溶劑型聚氨酯含有大量的溶劑且會殘余有毒單體，對環境和健康具有危害性，因此溶劑型聚氨酯已逐漸被水性聚氨酯所取代。

　　溶劑型聚氨酯和水性聚氨酯的材料性質可藉由混合奈米級層狀硅酸鹽達到改善的效果，例如：層狀蒙脫土具有高強度，使用層狀蒙脫土和高分子形成的奈米復合材料則具有高熱穩定性、機械強度和阻氣性。

　　水性聚氨酯事借著物理混摻過程和丙酮制備水性聚氨酯/蒙脫土奈米復合材料，但是此法仍然含有許多溶劑，會對環境造成危害。本研究則改以預高分子混合過程，成功制備水性聚氨酯/蒙脫土奈米復合材料。X-ray顯示PK802蒙脫土的繞射峰位于2θ=7.1，而水性聚氨酯/蒙脫土奈米復合材料沒有此尖峰，此現象意味著蒙脫土均勻分散在聚氨酯連續相。純聚氨酯的粒徑為單一分布，而奈米復合材料的粒徑隨著蒙脫土的增加而變大。Zeta電位隨著蒙脫土的增加而減小，造成材料的穩定性降低。表面電阻和體電阻也隨著蒙脫土的增加而減小。