第二章、 原理及文獻回顧
2.5 Boehmite NPs 的應用
Boehmite NPs 與羧酸反應形成 carboxylate–alumoxanes 如圖 7，再 與聚氨酯樹脂、環氧樹脂製作複合塗層美國海軍應用在航母甲板、著陸 墊和橋樑。官能化的羧酸鹽的鋁氧烷具有特定屬性，例如：韌性、耐腐 蝕、磨損性、硬度和耐化學性。Siparsky et al.[6]將改質後的 carboxylate–
alumo-xanes 混入聚氨酯樹脂和環氧樹脂混摻製作有機/無機複合樹脂藉 由 alumoxanes 這個改質完的奈米粒子可以與聚氨脂和環氧樹脂鍵結形成 高分子網狀物來利用無機物的性質來補足有機物的不足。
圖 7 、 利 用 不 同 的 羧 酸 酯 改 質 的 Boehmite NPs-
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carboxylate – alumoxanes[7]。
2.5.2 PE/boehmite 奈米複合物
Halbach 和 Mülhaupt et al. [11]使用催化劑 metallocene/MAO(茂金屬 /MAO )與硬脂酸(stearic acid )，或使用不飽和脂肪酸來改質(PE)-boehmite nanocomposites，如圖 8 (a)、(b) 改質後 boehmite 可分散在甲苯溶劑裡，
而作者也根據不同濃度的 alumoxanes 或改變茂金屬的含量來比較其反應 活性、分散性、機械強度等，而作者發現當 alumoxanes 增加，其楊氏係 數也跟著增加，但其伸長率卻沒有降低。如此顯示因為 alumoxanes 的添 加，PE 的機械性質增加，但卻沒降低 PE 原來該有的可塑性。Chen et al.[12]
使用 methacrylic acid (MAA)改質如 (c)並混入苯乙烯 - 丁二烯做為複合 材料。
圖 8、使用硬脂酸(stearic acid )，或不飽和脂肪酸來改質 Boehmite[7]，帶 有(a)硬脂酸 (b)不飽和脂肪酸 (c)丙烯酸官能基之 Boehmite NPs。
2.5.3 Boehmite NPs 抗刮硬膜之製備
Seong Je Jeon et al.[13]使用 Boehmite 當作抗刮硬膜之補強材，使用 溶膠-凝膠法製備紫外光/熱雙固化之複合薄膜。在粒子保護劑方面作者選 用 methacryloxy-propyl trimethoxy silane、vinyl triethoxy silane 作為光固 化之保護劑；熱固化保護劑則選用 3-glycidoxy-propyltrimethoxy silane 再 加上特殊光起始劑和交聯劑製作複合塗料。使用此塗料塗佈在聚甲基丙 烯酸甲酯(PMMA)基板上，其表面的鉛筆硬度可達 8H 以上，可見光範圍 內的透明度可達到 90％以上。除了以上之矽烷類保護劑，作者還導入其 他添加劑如表 3:phenyl trimethoxy silane、vinyl triethoxy silane、trimet-hylolpropane 等。因此，如要製作如作者製作之複合硬膜，需要許多矽烷 類之保護劑(表 3)，和不同光起始劑(表 4)，對一系統而言會增加其製作 之不便利性和對各類矽烷類的依賴性，製作成本因此提高。
表 3、不同配方之添加劑其紫外光/熱雙固化之複合薄膜混摻之比例，與 其加熱、光固化條件[13]。
註:(PVPS=is phenyltrimethoxy silane +vinyl triethoxy- silane、MFAM=tr
表 4、不同光起始劑之簡稱及配方[13]。
2.5.4 二氧化鈦之製備及相關應用
Siti Hajar Othman et al.[14] 使用有機化學氣相沉積法(MOCVD)製 作 TiO2奈米粒子，並使用聚丙烯酸當作粒子保護劑，將水溶液條配置 p H 值 8.5 後利用超音波震盪將 PAA 包覆於 TiO2，作者選用不同分子量(M.
W.=2000、5000、13000)之 PAA 進行包覆並探討其分散性。以分子量 20 00 這組分散性最佳，見 圖 9、圖 10，其因為低分子量的分散劑，有碳 鏈較短因此可以當作良好之分散劑；分子量高者具有較長的碳鏈，在包 覆粒子過程會吸附許多粒子表面的 OH 鍵而與其他粒子產生絮凝，產生 不穩定的懸浮液。由於 TiO2具有光催化活性，在未來應用上，可使用噴 塗的方式將改質後之 TiO2噴塗於基板上，使基板可達自潔、抗菌、空氣 淨化等效果。
圖 9、改質前後之 TiO2 TEM 照片[14] (a)改質前 (c)使用 PAA 改質之 TiO2。
圖 10、靜置 56 天之 TiO2 懸浮照片[14]，第三罐樣本瓶為使用 PAA 改質 之 TiO2 為均勻分散態不沉澱。