指導老師：王振乾 老師 學生：符昌中

Abstract

• 由 1,4-Phenyldiisocyanate (PDI) 和 Polytetramethyleneglycol (PEMG) 及 1,4-Butanediol 作為鏈延長劑，合成的 Polyurethane (PU) 與 4,4-methylene-bis-phenyldiisocyanate (MDI) 所合成出的 PU 比較在玻璃轉移溫度 (Tg) ± 20℃時的形狀記憶行為。

• 兩個系列的異氰酸酯 (Isocyanate) 的相異，可由 IR 、 DSC及機械性質看出。

• Tg 隨異氰酸酯的含量上升而增加，當兩系列的 PU 在某硬質段含量時，會有相似的 Tg ，此外，吸收震動與衝擊能力的量測 ，可由 Dynamic mechanical analyzer (DMA) 分析。

• 形狀記憶高分子優點超越形狀記憶合金，如：高回復率、低成本及製程簡單等。

• 形狀記憶高分子由硬鏈段（異氰酸酯）和軟鍵段（多元醇）所組成。

• 硬鏈段因分子間作用力而形成結晶區，可作為形狀回復的特性；軟鏈段可吸收應力維持高分子的形狀。

• 本研究討板型與彎曲型在分子鏈中對材料的的影響。

Introduction

• 1,4-Phenyldiisocyanate (PDI)

• 4,4-Methylene-bis-pheyldiisocyanate (MDI)

• Polytetramethyleneglycol (PTMG, Mw=2000 g/mol)

• 1,4-Butanediol (BD)

• Dimethylacetamide (DMAC)

Materials

DMACMDIPDI

PTMG 氮氣

65 3 hr℃

BD

3 hr PU乾燥

Polymerization

在高硬鏈段時，長且軟的 PTMG 取代短且硬的 BD ，導致硬鏈段中醯胺基的氫鍵與苯的偶極 -偶極作用力變弱。

Results and discussion

硬鏈段含量低時，硬鏈段有良好導向的位置產生較好的相互作用鏈，加強了硬鏈段和周圍高分子鏈的作用，因此相轉移消耗的熱能較多。

Results and discussion

硬鏈段含量低 → 結度度下降

硬鏈段含量高 → 結晶度上升

Results and discussion

硬鏈段含量愈高，分子鏈間作用力愈強，導致硬鏈段區結晶上升。

Results and discussion

MDI

PDI

Results and discussion

MDI PDI

硬鏈段含量上升，使分子鏈間作用力增加，材料彈性降低。

Results and discussion

• MDI 及 PDI 系列聚氨酯隨硬鏈段上升，形狀回復和滯留率可達 80% 以上。

• PDI 為板形， MDI 為彎曲形，形狀的差異導致 PDI 在分子鏈中可形成較緊密的排列，因此有較優越的性質。

Conclusion