1.1
研究動機由於環氧樹脂(epoxy resin)具有優良的機械強度、耐熱性質、電 絕緣性和低縮收率，對於各種材質具有相當優異的接著特性，且易加 工成型，因而被廣泛於電子封裝、電氣絕緣、航太工業、防蝕塗料、
接著劑、土木建築材料以及複合材料等相關民生、國防工業均大量使 用。但這種泛用型環氧樹脂(diglycidyl ether of bisphenol A，DGEBA ) 因為與硬化劑交聯硬化後所形成的網狀交聯結構造成環氧樹脂分子
高韌性)工程塑膠來增韌改質，如 polysulfone(PSF)、
polyethersulfone(PES)、與 polyimide(PI) [2-4]。不過這樣的改質方式 只有再高添加量時才能顯著成效，此時也會使整體樹脂粘度大幅增 加，因而造成加工操作上的困難，實際於工業上大量生產和加工應用 上卻是一大挑戰。
有鑑於熱塑型塑膠在增韌上產生的缺點，於是有些研究開始試著 在樹脂相中導入分散反應性液態橡膠，藉由添加橡膠摻混環氧樹脂以 增加環氧樹脂韌性，而且添加之橡膠種類更是多樣化，當中最常見得 有carboxyl-terminated butadiene acrylonitrile (CTBN) [5]、amine- terminated butadiene acrylonitrile(ATBN) [6]、hydroxy- terminated butadiene、polysiloxane 等，但如何使彈性體均勻分散其中，即視各 配方組成之不同，而有所差異。
這類增韌改質劑，其中又以商業化液態橡膠CTBN
(carboxyl-terminated butadiene acrylonitrile rubber)最常被使用[7-8]，不 過其分子結構內含雙鍵的存在，比較容易受熱或氧化而分解，造成樹 脂穩定性不佳，且添加後黏度偏高又導致加工性困難，重要的是這類 增韌改質劑一般都含有致癌成份因子，為主要致命缺點，所以是否有 其它替代性增韌改質劑可以取代這類型的橡膠，是值得我們再進一步 的去思考。
1.2
研究目的於是本次論文研究目的是以合成出新式增韌改質劑，與傳統 CTBN 液態橡膠末端含相同結構之端羧基(carboxyl)，但分子結構中卻 無致癌性因子，實驗先採取預反應(pre-reaction)方法，即以聚醚二胺 (polyetherdiamine)與長鏈碳 C36 聚脂肪二酸(dimer fatty acid)先行反 應，形成柔韌性結構之增韌改質劑，此反應將會衍生出末端帶有
產生相分離情形。 端羧基(Carboxyl)、端胺基(amine)、端羥基(hydroxyl)、端環氧基(epoxy) 丁腈橡膠等。初期研究主要討論分佈於樹脂中的橡膠彈性體對於材料
1968 年 McGarry 及 Willner[10]首度成功使用具有反應性末端基 丁腈橡膠來增韌環氧樹脂後，開始引起其他學者對反應性末端基丁腈 橡膠其再增韌應用的注意，往後20 年中，橡膠中丙烯腈濃度、CTBN 分子量大小、溶解度參數及末端官能基的種類對環氧樹脂韌性的影響
都依序被深入研究。
1981 年 Kunz[11]利用三種不同丙烯腈含量的丁腈橡膠來增韌環 氧樹脂，研究結果發現丙烯腈濃度(28 %)含量最高的橡膠其增韌效果 最好，且橡膠相的粒徑最小。在低溫(-110 ℃)試驗時，發現破壞能量 並沒有下降，而另外兩種丙烯腈濃度(10 %、18 %)的丁腈橡膠明顯地 下降，與純環氧樹脂差異不大，失去了增韌效果。
1983 年 Kinloch 等人[12-13]利用 CTBN 改質環氧樹脂，研究結果 發現韌性會隨著分散橡膠相的體積分率增加而增加，但是模數及降伏 強度則會些許下降。
1985~1994 年期間，還有其他研究[2-4]嘗試加入工程熱塑性塑 膠，如PSF、PES、PEI 來改質環氧樹脂。這樣的改質法不僅可以提 升系統的破壞韌性，也不會很明顯降低樹脂原有的特性，不過卻只再 高添加量時才有明顯的成效，因此造成整體混合物的黏度大幅提高而 造成加工操作上的困難。
1996 年 Teng 及 Chang [14]利用phenoxy resin 增韌環氧樹脂，透 過改變樹脂與促進劑添加量，以控制整體材料的硬化反應速率動力 學，能得到透明均相與不透明不均相的兩個系統。結果發現不均相系 統之破壞韌性會隨著phenoxy resin 含量增加而提升，若為相同
phenoxy resin 含量時，均相系統的破壞韌性都高於不均相系統。
2002 年 Kim 等人[15]將 PES 與 CTBN 製備成傳統 PES/CTBN 混 合物與PES-CTBN-PES 共聚物，由分析結果，共聚物系統具有較佳
2004 Ratna 年等人[16]利用 carboxyl-terminated-poly(ethylene glycol) adipate(CTPEGA)改質增韌環氧樹脂，結果觀察到機械強度隨 著CTPEGA 增加而逐漸下降，但韌性及衝擊強度卻隨著 CTPEGA 增 加而增加，且發現CTPEGA 做適合添加量為 20Phr。
2007 年 Thomas 等人[17]使用熱示差掃描卡熱計(DSC)深入研究 CTBN、HTPB 與 DGEBA 之間反應關係，發現添加液態橡膠並不會 改變固有樹脂與酸酐類、胺類硬化劑的反應機構，相分離區域尺寸會 隨著CTBN 含量增加而變大，以及隨著硬化溫度提升而變小。若添加 超過10wt %HTPB 會使顆粒尺寸變的太大，反而會造成機械性質下 降，得到反效果。
綜觀以上回顧，不管添加任何增韌改質劑其成分、分子量大小、
粒徑尺寸大小與分布密度分別對其與環氧樹脂的相容性和增韌效果 都有很大影響，且又會因組成配方不同而有所差異性，但是液態橡膠 高粘度造成工業上操作不方便及含有致癌性物質等問題卻是一個值 得深入思考的問題。