第一章 緒論
1.5 含矽氧烷之亞醯胺或環氧樹脂之補強材料文獻回顧
由於聚亞醯胺[14-17]中亞醯胺基的雜環部分使高分子主鏈有很高的剛 硬性。因此具有很好的熱性質、抗化學性、機械及電氣性質，當在環氧 樹脂的主鏈上導入亞醯胺基時，主要是希望藉由亞醯胺的耐熱性來提高 整個樹脂的熱性質。
自 1985 年起，Serra等人[18-26]開始合成一系列的含亞醯胺基環氧樹 脂，並探討其耐熱性。Serra等人[18]首先合成二亞醯胺二酸，再接上環氧
基，合成的環氧樹脂單體並以合成的二亞醯胺二酸進行聚合反應，聚合 後產物以TGA分析，10 %裂解重量損失溫度大約在 320-375 oC。
1986 年，Serra等人[19-20]分別以pyromellitic dianhydride及 3, 3’, 4, 4 ’-benzophenone tetracarboxylic dianhydride 為起始物，合成的環氧樹脂，同 樣以二亞醯胺二酸進行聚合，分子量可達上萬。此聚合物用TGA分析，
可測得其10 %裂解重量損失溫度在 300 oC以上。
1987 年，Serra等人[21-22]合成的環氧樹脂，並使用反應時的中間體二 亞醯胺進行聚合，形成線性聚合物。此種線性聚合物的溶解度佳，以TGA
分析，其10 %裂解重量損失溫度約為 300 oC。另外以芳香族二胺及phthalic anhydride行交聯反應，10 %裂解重量損失溫度也在 270-350 oC之間。1995 年，Serra等人[24-26]以bicyclo［2, 2, 2,］oct-7-ene-tetracarboxylic dianhydride 為起使物，合成新的亞醯胺環氧樹脂，再分別以酸酐、芳香族二胺及芳 香族三級胺為硬化劑進行交聯反應。結果發現以芳香族三級胺催化高溫 自交聯有最高的Tg，至於以酸酐或芳香族二胺硬化者之Tg則相近，約介於 20-100 oC之間。以TGA分析其耐熱性質，三者的 10 %裂解重量損失溫度 大都在350 oC以上。
1995 年，Serra [26]再以tetrahydrophthlic anhydride為起始物，合成兩端
為脂肪環之環氧樹脂，以酸酐為硬化劑，在三級胺催化下，得到的交聯 產物Tg為100-200 oC，10 %裂解重量損失溫度約在 400 oC以上。
1.5.2 含矽氧烷聚亞醯胺相關文獻
1983 年G. E.公司的Ryang及Eddy等人[27-33]開 始 利 用 矽 氫 化 反 應 (hydrosilylation)將矽氧烷基團導入兩酸酐間之主鏈上，合成含矽氧烷的二 酸酐。1990 年Eddy等人[34]將此含矽氧烷二酸酐與環氧樹脂DGEBA進行交 聯反應，所得試片的熱變形溫度很高，且當矽氧烷含量增加會使得熱變 形溫度降低。
Tesoro等人[34]於 1987 年合成不同分子量之poly(dimethylsiloxane) diamines，並與 3, 3’, 4, 4’- benzophenone tetracarboxylic dianhydride進行亞 醯胺化，聚合成如下結構poly(siloxaneimides)的homopolymer。或是與 4, 4’-methylenedianiline (MDA)依不同比例跟dianhydrides形成copolymer。實 驗結果顯示homopolymers之抗張強度隨矽氧烷含量增加而降低，Tg則在 100 oC左右，TGA起使裂解溫度在 460 oC以上。Copolymers的Tg隨 poly(dimethylsiloxane) diamines含量的不同而分佈在 215-268 oC間，TGA
在5 %裂解重量損失溫度則在 480 oC以上。
1.5.3 含矽氧烷環氧樹脂相關文獻
1992 年 Matsukawa 與 Hasegawa 等 人[1]就 曾 以 1, 3-bis (p-hydroxy phenyl)-1, 1, 3, 3-tetramethyl disiloxane為起始劑，研發出全新含矽氧烷的
環氧樹脂，並與DGEBA按不同比例摻混再以MDA為硬化劑，結果發現當 矽氧烷環氧樹脂導入系統後會降低交聯產物的Tg、降低環氧當量EEW，
且由動態DSC中觀察到交聯反應的最大放熱溫度也隨之增加。
1996 年，Skourlis與Mccullough [8]利用DGEBA型態環氧樹脂與雙胺類 硬化劑控制聚合物前驅物不同的分子量以及改變雙胺交聯劑的相對比 例，進而探討對於交聯產物薄膜拉伸性質、玻璃轉移溫度、及熱性質的 影響。1998 年，Lee和Kim [2]使用環氧樹脂tetramethyl biphenol diglycidyl ether (TMBPDGE)與多種含不同分子量之聚矽氧雙胺硬化劑交聯。結果發 現低分子量聚矽氧硬化劑與環氧樹脂相容性較佳，因此柔軟的矽氧烷基 團更能融入交聯網狀系統中使得熱膨脹係數提升。同樣是1998 時的一篇 文獻，Shin及Ma合成脂肪族含矽氧烷四官能基環氧樹脂，以polyamine為 交聯劑，硬化後Tg為 16 oC，並與DGEBA混合共交聯，成功達到增韌效果。