本論文採用聚乙烯醇( polyvinyl alcohol )與蒙脫土( Montmorillonite )為系統，合成一有機-無機複合材料，建立一初步的分析結果。希望可藉由聚乙烯醇與蒙脫土之間極佳的相容性，建立一模型材料機構( Model material mechanism )，以提供在合成高分子與蒙脫土脫層複合材料上的一基本架構。其中論文以不同碳數的表面活性劑，如, Cetylpyrindinium chloride (CPC) , Cetyltriammonium Chloride (CMC)，進行黏土改質，以形成所需要的改質黏土/高分子複合材料。我們利用XRD鑑定樣品是否為奈米複合材料，熱重分析儀觀察其熱穩定性質的變化，以紫外光-可見光光度計分析透光度，以熱差分析儀觀察高分子結晶度受黏土的影響。
實驗結果顯示，在高分子PVA的結晶度方面，由XRD以及DSC結果可得到，隨黏土的增加，結晶度下降。在(1)原黏土/PVA複合材方面，XRD數據可得在反應時間30分鐘，即形成奈米複合材料，並推測出其動態反應機構的示意圖。TGA隨黏土含量增加至10 wt%，熱裂解溫度由324℃提升到344℃。在透光率方面，以可見光區的紅光區(660 nm)，在添加黏土10 wt%，透光率下降至78 %。DSC可得Tm溫度由178℃下降至169℃。 在(2)改質黏土/PVA複合材料方面，XRD 可得改質黏土層間距離，確實被PVA撐開至少2 nm ，我們並藉此推測其動態反應機構。 TGA 觀察得到熱穩定性有明顯的改善，由324℃提升至10 wt%的348℃。DSC中的Tm，隨黏土重量增加而溫度下降至171℃。透光率方面，在紅光區仍有75%的透光率，至於紫外光區中，則為不透光。

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目錄
摘要
目錄 I
表目錄 III
圖目錄 V
一、前言 1
二、文獻回顧 3
2.1 背景資料 3
2.2 聚乙烯醇 6
2.3 黏土的特性分析 10
2.4 黏土的改質 10
2.4.1 陽離子交換 10
2.5 複合材料的分類 11
三、實驗方法與步驟 14
3.1 使用材料 14
3.2 實驗儀器 15
3.3 實驗方法 16
3.3.1 樣品的準備及製作 16
3.3.2 實驗儀器的設定條件 17
四、結果與討論 22
4.1 黏土的分析 22
4.1.1 未經有機處理的黏土 22
4.1.2 經有機處理的黏土 22
CEC 值效應 22
界面活性劑效應 22
4.1.3 PVA的 X光繞射分析 26
4.2 Clay/PVA 複合材料分析 30
4.2.1 使用黏土與PVA形成的複合材料 30
時間效應 30
濃度效應 33
CEC 值效應 39
4.2.2 使用改質黏土與PVA形成的複合材料 41
濃度效應 41
時間效應 50
CEC 值效應 53
界面活性劑效應 54
4.3 形成機構 59
4.3.1 未改質黏土與PVA之複合材料 59
4.3.2 改質黏土與PVA之複合材料 59
五、結論 62
六、參考文獻 64

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