第五章 PC/IPP聚摻物的結晶形態之觀察結果
5.3 PC/ I PP聚摻物之結晶形態與其物性之關係
將各個摻混比例之 PC/iPP 拉伸試片，利用電腦伺服控制材料試 驗機進行拉伸試驗，對其抗拉強與不同 PC/iPP 摻混比例作圖，比較 在不同保壓力下的抗拉強度關係，圖 5.27。可以發現當保壓力越大 時，各個比例 PC/iPP 聚摻物之抗拉強度皆有提升，將此結果與結晶 形態相互比較，可以推斷正光性 α 態球晶有助於提升 PC/iPP 聚摻物 的抗拉強度，而負光性 β 態球晶與混合型球晶則會使其抗拉強度降 低。
圖5.1 ASTM D638 標準成形塑膠之拉伸試片尺寸
mixed
α+ β
-(a) crossed nicol (a’) crossed nicol
(b) 1/4λ板 (b’) 1/4λ板
(c) 銳敏色板 (c’) 銳敏 色板
圖5.2 純 iPP 於保壓力 500bar、模溫 120℃下等溫結晶
flower-like
(a) crossed nicol (b) 1/4λ板
(c) 銳敏色板
圖5.3 純 iPP 於保壓力 500bar、模溫 120℃下等溫結晶
(a) crossed nicol (b) 1/4λ板
α+
β -mixed
(c) 銳敏色板
圖 5.4 純 iPP 於保壓力 1000bar、模溫 120℃下等溫結晶
popoff
(a) crossed nicol (b) 1/4λ板
(c) 銳敏色板
圖 5.5 純 iPP 於保壓力 1000bar、模溫 120℃下等溫結晶
(a) crossed nicol (b) 1/4λ板
(c) 銳敏色板
圖 5.6 純 iPP 於保壓力 1500bar、模溫 120℃下等溫結晶
popoff
(a) crossed nicol (b) 1/4λ板
(c) 銳敏色板
圖 5.7 純 iPP 於保壓力 1500bar、模溫 120℃下等溫結晶
β
-α+
(a) crossed nicol (b) one nicol
(c) 1/4λ板 (d) 銳敏色板
圖5.8 PC/iPP(10/90)於保壓力 500bar、模溫 120℃下等溫結晶
mixed β
-α+ β
-(a) crossed nicol (a’) crossed nicol
(b) one nicol (b’) one nicol
(c) 1/4λ 板 (c’) 1/4λ 板
(d) 銳敏色板 (d’) 銳敏色板
圖5.9 PC/iPP(10/90)於保壓力 500bar、模溫 120℃下等溫結晶
α+
β
-α+
(a) crossed nicol (a’) crossed nicol
(b) one nicol (b’) one nicol
(c) 1/4λ 板 (c’) 1/4λ 板
(d) 銳敏色板 (d’) 銳敏色板
圖5.10 PC/iPP(10/90)於保壓力 1000bar、模溫 120℃下等溫結晶
α+ β
-α+
(a) crossed nicol (a’) crossed nicol
(b) one nicol (b’) one nicol
(c) 1/4λ 板 (c’) 1/4λ 板
(d) 銳敏色板 (d’) 銳敏色板
圖5.11 PC/iPP(10/90)於保壓力 1500bar、模溫 120℃下等溫結晶
mixed α+
β
-(a) crossed nicol (a’) crossed nicol
(b) one nicol (b’) one nicol
(c) 1/4λ 板 (c’) 1/4λ 板
(d) 銳敏色板 (d’) 銳敏色板
圖 5.12 PC/iPP(20/80)於保壓力 500bar、模溫 120℃下等溫結晶
β
-α+ α+
(a) crossed nicol (a’) crossed nicol
(b) one nicol (b’) one nicol
(c) 1/4λ 板 (c’) 1/4λ 板
(d) 銳敏色板 (d’) 銳敏色板
圖5.13 PC/iPP(20/80)於保壓力 1000bar、模溫 120℃下等溫結晶
α+ α+
β
-(a) crossed nicol (a’) crossed nicol
(b) one nicol (b’) one nicol
(c) 1/4λ 板 (c’) 1/4λ 板
(d) 銳敏色板 (d’) 銳敏色板
圖5.14 PC/iPP(20/80)於保壓力 1500bar、模溫 120℃下等溫結晶
α+
mixed
β
-(a) crossed nicol (a’) crossed nicol
(b) one nicol (b’) one nicol
(c) 1/4λ 板 (c’) 1/4λ 板
(d) 銳敏色板 (d’) 銳敏色板
圖 5.15 PC/iPP(40/60)於保壓力 500bar、模溫 120℃下等溫結晶
α+
β
-(a) crossed nicol (a’) crossed nicol mixed
(b) one nicol (b’) one nicol
(c) 1/4λ 板 (c’) 1/4λ 板
(d) 銳敏色板 (d’) 銳敏色板
圖5.16 PC/iPP(40/60)於保壓力 1000bar、模溫 120℃下等溫結晶
α+
α+
(a) crossed nicol (a’) crossed nicol
(b) one nicol (b’) one nicol
(c) 1/4λ 板 (c’) 1/4λ 板
(d) 銳敏色板 (d’) 銳敏色板
圖5.17 PC/iPP(40/60)於保壓力 1500bar、模溫 120℃下等溫結晶
mixed
β
-mixed β
-(a) crossed nicol (a’) crossed nicol
(b) one nicol (b’) one nicol
(c) 1/4λ 板 (c’) 1/4λ 板
(d) 銳敏色板 (d’) 銳敏色板
圖 5.18 PC/iPP(50/50)於保壓力 500bar、模溫 120℃下等溫結晶
α+ α+
(a) crossed nicol (a’) crossed nicol
(b) one nicol (b’) one nicol
(c) 1/4λ 板 (c’) 1/4λ 板
(d) 銳敏色板 (d’) 銳敏色板
圖5.19 PC/iPP(50/50)於保壓力 1000bar、模溫 120℃下等溫結晶
α+
α+
(a) crossed nicol (a’) crossed nicol
(b) one nicol (b’) one nicol
(c) 1/4λ 板 (c’) 1/4λ 板
(d) 銳敏色板 (d’) 銳敏色板
圖5.20 PC/iPP(50/50)於保壓力 1500bar、模溫 120℃下等溫結晶
α+
α+ β- mixed
(a) crossed nicol (a’) crossed nicol
(b) one nicol (b’) one nicol
(c) 1/4λ 板 (c’) 1/4λ 板
(d) 銳敏色板 (d’) 銳敏色板
圖 5.21 PC/iPP(60/40)於保壓力 500bar、模溫 120℃下等溫結晶
α+
α+ β
-(a) crossed nicol (a’) crossed nicol
(b) one nicol (b’) one nicol
(c) 1/4λ 板 (c’) 1/4λ 板
(d) 銳敏色板 (d’) 銳敏色板
圖5.22 PC/iPP(60/40)於保壓力 1000bar、模溫 120℃下等溫結晶
α+ α+
β
-(a) crossed nicol (a’) crossed nicol
(b) one nicol (b’) one nicol
(c) 1/4λ 板 (c’) 1/4λ 板
(d) 銳敏色板 (d’) 銳敏色板
圖5.23 PC/iPP(60/40)於保壓力 1500bar、模溫 120℃下等溫結晶
(a) crossed nicol (b) one nicol
(c) 1/4λ 板 (d) 銳敏色板
圖 5.24 PC/iPP(80/20)於保壓力 500bar、模溫 120℃下等溫結晶
(a) crossed nicol (b) one nicol
(c) 1/4λ 板 (d) 銳敏色板
圖5.25 PC/iPP(80/20)於保壓力 1000bar、模溫 120℃下等溫結晶
(a) crossed nicol (b) one nicol
(c) 1/4λ 板 (d) 銳敏色板
圖5.26 PC/iPP(80/20)於保壓力 1500bar、模溫 120℃下等溫結晶
圖 5.27 PC/iPP 聚摻物在不同保壓力下之抗拉強度圖
第六章 結論與建議
本研究針對 PC 與結晶性高分子材料摻混後的形態進行相關的形
態觀察之研究，配合本實驗室研究方向選用了PC/PEEK 與 PC/iPP 兩 種摻混材料，其中 PC/PEEK 聚摻物主要著重於形態觀察部分；而 PC/iPP 聚摻物是針對其結晶形態部分做觀察，研究結果整理如下：
1. 在 PC/PEEK(20/80)與 PC/PEEK(40/60)的摻混比例下，PC 是以不 規則或小顆粒狀之形式分散於 PEEK 中；在 PC/PEEK(50/50)與
在本實驗中，有一些待改進與檢討之處列舉如下：
1. 觀察試片在製作時，由於光學顯微鏡景深上的限制，所以試片平 整度對於觀察十分重要，尤其在進行結晶形態觀察時，試片厚度 要求在10μm 左右，因此若能製作出平整度良好的試片，在觀察上 可以得到更佳清晰之影像。
2. 觀察結晶形態時，發現試片在不同位置的結晶形態會有所差異，
但由於試片的切片處理並無法製作出如此大且薄的觀察試片，僅 能分別對各個部位進行處理，若能製作出完整且薄的觀察試片，
對於結晶形態分佈的觀察將會更加清楚。
在本研究之中，可以發現保壓力的改變會造成結晶形態的不同，
而本實驗的結晶形態觀察，皆是先成形出試片後，再進行觀察研究，
因此對於結晶形態的轉變過程並不十分瞭解，所以更進一步可以朝動 態結晶形態觀察方面去進行研究，以瞭解當保壓力改變時結晶形態的 轉變過程。
參考文獻
[1] 塑膠e學苑，http://pike.pidc.org.tw/ike/default.htm
[2] ROSEN, STEPHEN L.著，李育德譯，高分子導論，黎明書局，台 北市，民國七十七年
[3] L. A. Utracki, “Two-Phase Polymer systems”, Hanser Publishers, New York, 1991
[4] 林建中審定，周宗華主編，高分子材料，新文京開發出版有限公 司，台北市，民國九十一年
[5] C. Harrats, R. Fayt, R. Jérôme, ”Effect of block copolymers of various molecular architecture on the phase morphology and tensile properties of LDPE rich (LDPE/PS) blends”, Polymer, Vol. 43, pp.
863-873, 2002
[6] C. Li, G. Tian, Y. Zhang, Y. Zhang, “Crystallization behavior of polypropylene/polycarbonate Blends”, Polymer Testing, Vol. 21, pp.
919-926, 2002
[7] B. Ohlsson, B. Törnell, “The use of RuO4 in studies of polymer blends by scanning electron microscopy”, Journal of Applied Polymer Science, Vol.41, pp.1189-1196, 1990
[8] S. H. Zhu, M. K. Cheung, C. M. Chan, “Interfacial characterization of compatibilized PVC/SBR blends by solid-state n.m.r. and TEM” , Polymer, Vol. 39, pp. 6099-6108, 1998
[9] F. Lednicky, E. Coufalova, J. Hroma dkova, A. Delong, V. Kolarik,
“Low-voltage TEM imaging of polymer blends”, Polymer, Vol. 41, pp.4909-4914, 1999
[10] G. Binning, C. F. Quate, Ch. Gerber, “Atomic Force Microscope”, Physical Review Letter, Vol. 56, pp.930-933,1986
[11] W. K. Lee, C. S. Ha, “Miscibility and surface crystal morphology of blends containing poly(vinylidene fluoride) by atomic force microscopy”, Polymer, Vol. 39, pp.7131-7134, 1998
[12] M. F. Paige, “A comparison of AFM friction and phase imaging for the characterization of an immiscible PS/PMMA blend film”, Polymer, Vol. 44, pp. 6345-6352, 2003
[13] Z. Qiu, T. Ikehara, T. Nishi, “Miscibility and crystallization of poly(ethylene oxide) andpoly(ε-caprolactone) blends”, Polymer, Vol.
44, pp. 3101-3106, 2003
[14] M. Tsuburaya, H. Saito, “Crystallization of polycarbonate induced by spinodal decomposition in polymer blends”, Polymer, Vol. 45, pp.
1027–1032, 2004
[15] S. M. Martins-Franchetti, T. D. Z. Atvars, “Study of low density polyethylene-poly(vinyl chloride) blend secondary relaxations by photoluminescence”, European Polymer Journal, Vol. 31, pp.467-474, 1995
[16] M. M. Kalnins, M. T. Conde Braña, U. W. Gedde, “Treatment of polyethylene and polypropylene with chlorosulphonic acid to study the surface morphology”, Polymer Testing, Vol. 11, pp. 139-150, 1992
[17] I. Smit, G. Radonji, D. Hlava, “Phase morphology of iPP/aPS/SEP blends”, European Polymer Journal, Vol. 40, pp. 1433-1443, 2004 [18] 封朴編著，聚合物合金，同濟大學出版社，上海，1999
[19] 吳培熙，張留城編著，聚合物共混改性，中國輕工業出版社，
北京，1996
[20] E. Marsano, E. Bianchi, A. Viscardi, “Stimuli responsive gels based on interpenetrating network of hydroxylpropylcellulose and poly (N- isopropylacrylamide)”, Polymer, Vol.45, pp.157-163, 2004
[21] S. L. Rosen, “Fundamental Principles of Polymeric Materials, second edition”, Wiley Interscience Publication, New York, 1993 [22] M. J. Folkes and P. S. Hope, “Polymer Blends and Alloys”, Blackie
Academic & Professional, UK, 1993
[23] L. An, D. He, J. Jing, Z. Wang, D. Yu, B. Jiang, Z. Jiang, R. Ma,
“Effects of molecular weight and interaction parameter on the glass transition temperature of polystyrene mixtures and its blends with polystyrene/poly (2,6-dimethyl-p-phenylene oxide)”, European Polymer Journal, Vol. 33, pp. 1523-1528, 1997
[24] C. Liu, J. Wang, J. He, “Rheological and thermal properties of m-LLDPE blends with m-HDPE and LDPE”, Polymer, Vol.43, pp.
3811-3818, 2002
[25] Nikon microscopy U，http://www.microscopyu.com [26] 細胞生物學教程ebook，http://www.cella.cn
[27] Olympus microscopy resource center，http://www.olympusmicro.
com
[28] 陳家全，李家維，楊瑞森著，生物電子顯微鏡學，國科會精儀 中，台北市，民國九十一年
[29] 陳力俊等著，材料電子顯微鏡學，國科會精儀中心，台北市，
民國八十六年
[30] L. C. Sawyer, D. T. Grubb, “Polymer Microscopy second edition”, Chapman & Hall, UK, 1996
[31] 賴耿陽譯著，聚碳酸脂樹脂 PC 原理與實用，復漢出版社，台南，
民國八十七年
[32] 工程塑膠全集，塑膠世界雜誌社出版，台北，民國八十九年 [33] Victrex, “PEEK物料特性手冊”, http://www.victrex.com
[34] Y. Kong, J. N. Hay, “Miscibility and crystallisation behaviour of poly(ethylene terephthalate)/polycarbonate blends”, Polymer, Vol. 43, pp.1805-1811, 2002
[35] D. A. Hemsley, “Applied polymer light microscopy”,Elsevier App- lied Science Publishers, London & New York, 1989
[36] Olympus, “Basics Polarizing Microscopy ”, http://www.Olympus america.com/files/polar_basic_theory.pdf
[37] G. H. Meeten, “’Optical Properties of Polymers”, Elsevier App- lied Science Publishers, London & New York, 1986
[38] 粟屋裕, “高分子素材の偏光顕微鏡入門”, アグネ技術センタ一 株式会社, 東京都, 2001
[39] J. Varga, “Review Supermolecular structure of isotactic polypropylene”, Journal of Materials Science, Vol. 27, pp.2557-2579, 1992.