淡江大學覺生紀念圖書館 (TKU Library)
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系統識別號 U0002-1807201110544400
中文論文名稱 紫外光可交聯型疏水性PU樹脂製備及其鋼材防蝕和撥水織物應用研究
英文論文名稱 Preparations of UV-curable Hydrophobic PU Resins for Steel Corrosion Control and Water-repellent Textile Applications
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 化學學系碩士班
系所名稱(英) Department of Chemistry
學年度 99
學期 2
出版年 100
研究生中文姓名 彭俊儒
研究生英文姓名 Chun-Ju Peng
學號 698160073
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2011-06-24
論文頁數 298頁
口試委員 指導教授-陳幹男
委員-葉正濤
委員-黃繼遠
中文關鍵字 防蝕  環氧樹脂  紫外光交聯  撥水  聚胺酯 
英文關鍵字 Anti-Corrosion  Epoxy  UV-Curing  Water Repellency  Polyurethane 
學科別分類 學科別自然科學化學
中文摘要 本論文開發一系列疏水性紫外光可硬化型高分子樹脂分別於鋼材防蝕和織物撥水之功能化塗裝技術。
鋼材防蝕: 首先將含磷酸酯基之紫外光硬化型環氧樹脂(UV EPOXY- POH)與紫外光硬化型矽氧烷(TMSPMA)依一定比例混摻當冷軋鋼片底漆;另外,將含氟素、含長碳鏈或含聚二甲基矽氧烷之紫外光硬化型PU預聚物當疏水性面漆,利用紫外光硬化機照射而形成緻密的疏水性能性防蝕保護塗層。此系列的加工後的鋼片其百格測試為4B以上,鉛筆硬度可達4H,而且經鹽霧試驗證明此研究成果具有可耐148小時以上的抗腐蝕能力。
織物撥水: 分別將含氟素、含長碳鏈和含聚二甲基矽氧烷之紫外光硬化型PU預聚物依一定比例混摻,運用織物浸漬(Dipping)的加工方式將功能性PU塗佈在聚酯(PET)織物,並利用紫外光照射產生架橋硬化反應,形成具有化學鍵結的互穿式網狀交聯(IPN)系統,不僅可以崁入織物纖維之間,更可將高度架橋PU樹脂使其固定在織物纖維間,進而提高PET織物的耐水洗性。紫外光硬化型PU在最適加工條件下,經撥水加工後的織物其對水的接觸角可以達到超過140°以上,且經過AATCC標準20次洗滌後仍能維持其原有的撥水效果(接觸角140°以上),故證實此研究成果可應用於長效性的撥水加工織物的應用。
英文摘要 This research has been developed a series of hydrophobic UV curable polymeric materials for steel corrosion control as well as water-repellency applications.
Steel corrosion control coat: A phosphate-containing UV-curable coating system is obtained by blending epoxy (UV EPOXY-POH) and UV-curing siloxane (TMSPMA) in various ratios as a steel base coat; In addition, a hydrophobic group (fluorine-, long chain hydrocarbons or polydimethylsiloxane) -containing UV-curing PU prepolymer has been applied on top of steel primer as a top coat after UV-curing. The primer coat provides the tough (4H pencil hardness) with excellent adhesion (cross-cut passes 4B) surface and the top coat has been providing hydrophobic and dense protective surface coating. Furthermore, these steel anti-corrosion coatings have been standing for more than 148 hours salt spray test.
Water-repellent Textile treatment: A mixture with various ratios of these hydrophobic groups-containing UV-curing PU prepolymers has been prepared for water-repellent textile treatment. A PET textile has been treated with these hydrophobic PU prepolymer by dipping process and then cured by UV-radiation. A water-repellent PET textile has resulted and that demonstrated by its contact angle reaches to 140o on treated textile surface. And its contact angle has been remained after 20 water washing cycles (AATCC method). Due to UV-curing process creates IPN (interpenetrating networks of hydrophobic PU) within textile fibers that enhancing the washing durability.
論文目次 中摘. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
英摘. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
第一章. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
一、序論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
1-1 前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1-2 腐蝕原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..3
1-3 腐蝕狀態. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .5
1-4 防蝕機制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .8
1-5 研究動機與目的. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

二、文獻回顧. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2-1 磷酸鹽膜化簡介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
2-2 紫外光交聯技術 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
2-3 環氧樹脂 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
2-3-1 環氧樹脂的特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .25
2-3-2 環氧樹脂的應用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .26
2-3-3 環氧化合物之反應性. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .29
2-3-4 環氧樹脂之改質. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .30
2-4 有機/無機奈米複合材料. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2-5 溶膠-凝膠法(Sol-gel Process). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

三、實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3-1 化學藥品. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
3-2 儀器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
3-3 底漆的製備 (Base Coat) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
3-3-1 自由基硬化型環氧樹脂(UV-Epoxy)之合成. . . . . . . . . . . . . 44
3-3-2 含磷酸之自由基硬化型環氧樹脂(UV Epoxy-POH)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..45
3-3-3 含丙烯酸酯基磷酸單體(HEMA-POH)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3-3-4 TMSPMA Oligomer 之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .47
3-4 含氟素面漆的製備 (Top Coat) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
3-4-1 Glycerol- IPDI Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .48
3-4-2 Glycerol-IPDI-OFP Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . .. .49
3-4-3 Glycerol-IPDI-OFP-HEMA Oligomer (UV-OFP Oligomer) 之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .50
3-4-4 PTMEG-2000 Prepolymer(diol)之合成. . . . . . . . . . . . . .. . .. .51
3-4-5 Glycerol-IPDI-OFP-PTMEG-IPDI Prepolymer之合成. . . . . .52
3-4-6 Glycerol-IPDI-OFP-PTMEG-IPDI-HEMA Prepolymer
(UV OFP-PU 7.7)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . ..53
3-4-7 Glycerol-IPDI-OFP-PTMEG Prepolymer之合成. . . . . . . . . .54
3-4-8 Glycerol-IPDI-OFP-PTMEG-HEMA Prepolymer (UV OFP
-PU 8.9)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3-5 含長碳鏈面漆的製備 (Top Coat) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3-5-1 Glycerol-IPDI-Cetyl Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3-5-2 Glycerol-IPDI-Cetyl-HEMA Oligomer (UV-Cetyl Oligomer)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3-5-3 Glycerol-IPDI-Cetyl-PTMEG Prepolymer之合成. . . . . . . . . 58
3-5-4 Glycerol-IPDI-Cetyl-PTMEG-HEMA Prepolymer (UV Cetyl-
PU 11.4)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3-6 含聚二甲基矽氧烷面漆的製備 (Top Coat) . . . . . . . . . . . . . . .60
3-6-1 PDMS Prepolymer (diisocyanate)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . 60
3-6-2 PDMS-IPDI-PTMEG Prepolymer之合成. . . . . . . . . . . . . . . .61
3-6-3 PDMS-IPDI-PTMEG-HEMA Prepolymer (UV PDMS-PU 11.6)
之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3-6-4 PTMEG-2000 Prepolymer (diisocyanate)之合成. . . . . . . . . . 63
3-6-5 PDMS Prepolymer (diol)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3-6-6 PTMEG-IPDI-PDMS-IPDI Prepolymer之合成. . . . . . . . . . . 65
3-6-7 PTMEG-IPDI-PDMS-IPDI-HEMA Prepolymer (UV PDMS-PU
16.7)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
3-6-8 PDMS-IPDI-HEMA Prepolymer (UV-PDMS Prepolymer) 之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3-7 底漆(Base Coat)鋼片防蝕效果探討. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3-7-1 UV Epoxy-POH Prepolymer (旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . . 68
3-7-2 UV Epoxy-POH Prepolymer及HEMA-POH Oligomer的物理
混摻 (旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
3-7-3 UV Epoxy-POH Prepolymer及TMSPMA Oligomer的物理混
摻 (旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
3-7-4 UV Epoxy-POH Prepolymer及TMSPMA的物理混摻 (旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .71
3-8 底漆(Base Coat)/面漆(Top Coat) 鋼片防蝕效果探討(One Shot) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
3-8-1 UV Epoxy-POH Prepolymer、UV-OFP Oligomer及TMSPMA
的物理混摻 (旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
3-8-2 UV Epoxy-POH Prepolymer、UV-Cetyl Oligomer及TMSPMA
的物理混摻 (旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
3-8-3 UV Epoxy-POH Prepolymer、UV-PDMS Prepolymer及
TMSPMA的物理混摻 (旋轉塗佈防蝕) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
3-8-4 UV Epoxy-POH Prepolymer、UV OFP-PU 7.7及TMSP
MA的物理混摻 (旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3-8-5 UV Epoxy-POH Prepolymer、UV OFP-PU 8.9及TMSPMA
的物理混摻 (旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3-8-6 UV Epoxy-POH Prepolymer、UV Cetyl-PU 11.4及TMSP
MA的物理混摻 (旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .... 74
3-8-7 UV Epoxy-POH Prepolymer、UV PDMS-PU 11.6及TMSP
MA的物理混摻 (旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .75
3-8-8 UV Epoxy-POH Prepolymer、UV PDMS-PU 16.7及TMSP
MA的物理混摻 (旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .75
3-9 底漆(Base Coat)/面漆(Top Coat) 鋼片防蝕效果探討(Two Shot) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76
3-9-1 UV Epoxy-POH Prepolymer及TMSPMA的物理混摻 / UV O
FP-PU 7.7(旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3-9-2 UV Epoxy-POH Prepolymer及TMSPMA的物理混摻 / UV O
FP-PU 7.7及TMSPMA的物理混摻 (旋轉塗佈防蝕加工. . . . . . . 76
3-9-3 UV Epoxy-POH Prepolymer及TMSPMA的物理混摻 / UV O
FP-PU 8.9 (旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . . . . . . . .. . . .. . . . . . . . . . .77
3-9-4 UV Epoxy-POH Prepolymer及TMSPMA的物理混摻 / UV O
FP-PU 8.9及TMSPMA的物理混摻 (旋轉塗佈防蝕加工) . .. . . . 77
3-9-5 UV Epoxy-POH Prepolymer及TMSPMA的物理混摻 / UV C
etyl-PU 11.4 (旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
3-9-6 UV Epoxy-POH Prepolymer及TMSPMA的物理混摻 / UV C
etyl-PU 11.4及TMSPMA的物理混摻(旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . 79
3-9-7 UV Epoxy-POH Prepolymer及TMSPMA的物理混摻 / UV P
DMS-PU 11.6 (旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 79
3-9-8 UV Epoxy-POH Prepolymer及TMSPMA的物理混摻 / UV P
DMS-PU 11.6及TMSPMA的物理混摻 (旋轉塗佈防蝕加工) . . .80
3-9-9 UV Epoxy-POH Prepolymer及TMSPMA的物理混摻 / UV P
DMS-PU 16.7 (旋轉塗佈防蝕加工) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3-9-10 UV Epoxy-POH Prepolymer及TMSPMA的物理混摻/ UV P
DMS-PU 16.7及TMSPMA的物理混摻 (旋轉塗佈防蝕加工) . . .81
3-10 環氧樹脂環氧當量 (Equivalent Epoxy Weight, EEW)
測定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3-10-1 使用試劑. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3-10-2 測定流程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3-11 固含量測試 (Solid Content) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84
3-12 聚胺酯預聚物異氰酸酯含量(NCO %)測定. . . . . . . . . . . . . .84
3-12-1 藥品配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3-12-2 分析步驟. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3-13 光譜鑑定測試. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
3-13-1 紅外線光譜(FT-IR)鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
3-13-2 核磁共振光譜(FT-NMR)測定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3-14 薄膜物理性質測試. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 87
3-14-1 膠含量(Gel Content)測定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 87
3-14-2 吸水性(Water-Uptake,WA %)及對水損失率(Weight
Loss,WL%)測定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
3-14-3 吸酒精性(Ethanol-Uptake,EA %)及對酒精損失率(Weight Loss in Ethanol,EL%)測定. . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . ... . . ..... . . . ..88
3-14-4 薄膜接觸角(Contact Angle)測定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..89
3-15 附著度測試(Cross-cut Test) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3-16鉛筆硬度測試(Pencil Test) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 91
3-17 電化學分析(Electronchemical) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 92
3-18 鹽霧試驗(Salt Spray Test) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95

四、結果與討論 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
4-1 底漆製備之光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
4-1-1 UV-Epoxy之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 96
4-1-2 HEMA-POH之核磁共振光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 98
4-2 含氟素面漆製備之光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
4-2-1 Glycerol-IPDI Oligomer之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . .100
4-2-2 Glycerol-IPDI-OFP Oligomer之傅式紅外線光譜鑑定. . . . 102
4-2-3 PTMEG Prepolymer(diol) 之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . 103
4-2-4 UV OFP-PU 7.7之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . 104
4-2-5 UV OFP-PU 8.9之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . 105
4-2-6 UV-OFP Oligomer之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . 106
4-3 含長碳鏈面漆製備之光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107
4-3-1 Glycerol-IPDI-Cetyl Oligomer之傅式紅外線光譜鑑定. . . 107
4-3-2 UV Cetyl-PU 11.4之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . 108
4-3-3 UV-Cetyl Oligomer之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . . 109
4-4 含聚二甲基矽氧烷面漆製備之光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . .110
4-4-1 PDMS Prepolymer (diisocyanate) 之傅式紅外線光譜鑑定110
4-4-2 UV PDMS-PU 11.6之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . ... . . 111
4-4-3 PTMEG-2000 Prepolymer(diisocyanate)之傅式紅外線
光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
4-4-4 PDMS Prepolymer (diol) 之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . ..113
4-4-5 UV PDMS-PU 16.7之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . ..114
4-4-6 UV-PDMS Prepolymer之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . ...115
4-5 底漆(Base Coat)鋼片防蝕效果探討. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4-5-1 UV Epoxy-POH Prepolymer之不同含磷量探討. . . . . .. . . .116
4-5-2 UV Epoxy-POH Prepolymer及HEMA-POH Oligomer
的物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …118
4-5-3 UV Epoxy-POH Prepolymer及TMSPMA Oligomer的
物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . ... . . ... 123
4-5-4 UV Epoxy-POH Prepolymer及TMSPMA的物理混摻. . 130
4-6 底漆(Base Coat)/面漆(Top Coat)鋼片防蝕效果探討. . . . . . .134
4-6-1 UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)及
UV-OFP Oligomer的物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . ... 134
4-6-2 UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)及
UV-Cetyl Oligomer的物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . ...137
4-6-3 UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)及UV-PDMS Prepolymer的物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . ... . . ... . . ... 140
4-6-4 UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV OFP-PU 7.7 的物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . ... . . ... . . ... . . ..143
4-6-5 UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV OFP-PU 8.9 的物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . ... . . ... . . ... . . ..149
4-6-6 UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV Cetyl-PU 11.4 的物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . ... . . ... . . ...155
4-6-7 UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV PDMS-PU 11.6 的物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . ...161
4-6-8 UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV PDMS-PU 16.7 的物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . ... . . ...168
4-6-9 底漆與帶有不同疏水官能基面漆做兩層塗佈之最適比較. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

五、結論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

六、參考文獻 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

第二章.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182
一、序論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
1-1 前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183
1-2 織物撥水加工的說明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183
1-3 織物的撥水. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .184
1-4 研究動機與目的. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .186

二、文獻回顧. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
2-1 聚胺酯簡介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187
2-1-1聚胺酯的基本材料. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .188
2-2 撥水之定義. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .197
2-2-1濕潤(Wetting). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
2-2-2固體性質. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199
2-2-3 疏水性(Hydrophobic). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
2-2-4 荷葉效應. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
2-3 疏水性材料之特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207
2-4 撥水性加工處理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 208
2-5 表面能之簡介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212
2-5-1 界面張力與表面張力之簡介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
2-5-2 撥水理論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
2-5-3 氟碳化合物之表面張力影響. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..218
2-6 含氟表面活性劑. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .219
2-6-1 含氟表面活性劑的性質. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..220
2-7 聚對苯二甲酸乙酯纖維. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .223
2-8 有機聚矽氧烷高分子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225
2-8-1 有機聚矽氧烷簡介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..225
2-8-2 聚矽氧烷之結構和特性. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225
2-8-3 聚二甲基矽氧烷簡介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..228
2-8-4 聚矽氧烷材料在撥水加工之應用. . .. . . . . . . . . . . . . . . .. . 229

三、實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .230
3-1 化學藥品. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .230
3-2 儀器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .232
3-3 含氟素紫外光硬化型聚胺酯的製備. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .233
3-3-1 Glycerol- IPDI Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
3-3-2 Glycerol-IPDI-OFP Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
3-3-3 Glycerol-IPDI-OFP-HEMA Oligomer (UV-OFPO ligomer) 之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
3-3-4 PTMEG-2000 Prepolymer(diol)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . .233
3-3-5 Glycerol-IPDI-OFP-PTMEG-IPDI Prepolymer (OFP-PU
6.6)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
3-3-6 Glycerol-IPDI-OFP-PTMEG-IPDI-HEMA Prepolymer
(UV OFP-PU 6.6)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .234
3-3-7 Glycerol-IPDI-OFP-PTMEG-IPDI Prepolymer (OFP-PU
7.7)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
3-3-8 Glycerol-IPDI-OFP-PTMEG-IPDI-HEMA Prepolymer
(UV OFP-PU 7.7)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .234
3-3-9 Glycerol-IPDI-OFP-PTMEG Prepolymer之合成. . . . . . . . . 235
3-3-10 Glycerol-IPDI-OFP-PTMEG-HEMA Prepolymer (UV OFP-PU 8.9)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235
3-4含長碳鏈紫外光硬化型聚胺酯的製備. . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
3-4-1 Glycerol-IPDI-Cetyl Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . .235
3-4-2 Glycerol-IPDI-Cetyl-HEMA Oligomer (UV-Cetyl Oligomer)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
3-4-3 Glycerol-IPDI-Cetyl-PTMEG Prepolymer之合成. . . . . . . . 235
3-4-4 Glycerol-IPDI-Cetyl-PTMEG-HEMA Prepolymer (UV
Cetyl-PU 11.4)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
3-5含聚二甲基矽氧烷紫外光硬化型聚胺酯的製備. . . . . . . . . . 236
3-5-1 PTMEG-2000 Prepolymer (diisocyanate)之合成. . . . . . . . ..236
3-5-2 PTMEG-IPDI-PDMS Prepolymer之合成. . . . . . . . . . . . . . . 236
3-5-3 PTMEG-IPDI-PDMS-HEMA Prepolymer (UV PDMS-PU-a 11.6)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . .. . . .237
3-5-4 PDMS Prepolymer (diisocyanate)之合成. . . . . . . . . . . . .. . .238
3-5-5 PDMS-IPDI-PTMEG Prepolymer之合成. . . . . . . . . . . . . . . 238
3-5-6 PDMS-IPDI-PTMEG-HEMA Prepolymer (UV PDMS-PU-b 11.6)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
3-5-7 PDMS Prepolymer (diol)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
3-5-8 PTMEG-IPDI-PDMS-IPDI Prepolymer之合成. . . . . . . . . . 238
3-5-9 PTMEG-IPDI-PDMS-IPDI-HEMA Prepolymer (UV PDMS-PU 16.7)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
3-5-10 PDMS-IPDI-HEMA Prepolymer (UV-PDMSPrepolymer) 之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
3-6 紫外光硬化型聚胺酯的備. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .239
3-6-1 PTMEG-IPDI-HEMA Prepolymer (UV-PU ) 之合成. . . . . .239
3-7 含氟素紫外光硬化型(UV Curing)織物撥水效果探討. . . . . 240
3-7-1 UV OFP-PU 6.6 浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
3-7-2 UV OFP-PU 7.7 浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
3-7-3 UV OFP-PU 8.9 浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
3-7-4 UV-PU及UV-OFP Oligomer 的物理混摻(浸漬方式撥水加工) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
3-8 含長碳鏈紫外光硬化型(UV Curing)織物撥水效果探討. . . 243
3-8-1 UV Cetyl-PU 11.4 浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . .243
3-8-2 UV-PU及UV-Cetyl Oligomer 的物理混摻(浸漬方式撥水加工) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
3-9 含聚二甲基矽氧烷紫外光硬化型(UV Curing)織物撥水效果探討. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..245
3-9-1 UV PDMS-PU-a 11.6 浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . 245
3-9-2 UV PDMS-PU-b 11.6 浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . .246
3-9-3 UV PDMS-PU 16.7 浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . .246
3-9-4 UV-PU及UV-PDMS Prepolymer的物理混摻浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
3-10 固含量測試 (Solid Content) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .248
3-11 聚胺酯預聚物異氰酸酯含量(NCO %)測定. . . . . . . . . . . . . 248
3-12 紅外線光譜(FT-IR)鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .248
3-13 薄膜物理性質測試. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .248
3-13-1 膠含量(Gel Content)測定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .248
3-13-2 吸水性(Water-Uptake,WA %)及對水損失率(Weight Loss,WL%)測定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .248
3-13-3 吸酒精性(Ethanol-Uptake,EA %)及對酒精損失率 (Weight Loss in Ethanol,EL%)測定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
3-14 織物表面之靜態接觸角(Static Contact Angle)測定. . . . . . .249
3-15 織物表面之滑動角(Sliding Angle)測定. . . . . . . . . . . . . . . . 250
3-16 掃描式電子顯微鏡測試(Scanning Electron Microscope, SEM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
3-17 織物水洗堅牢度測試(AATCC-135-2004) . . . . . . . . . . . . . .251
3-17-1洗滌流程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251
3-17-2洗滌操作條件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252

四、結果與討論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
4-1 含氟素紫外光硬化型聚胺酯製備之光譜鑑定. . . . . . . . . . . .253
4-1-1 Glycerol-IPDI Oligomer之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . .253
4-1-2 Glycerol-IPDI-OFP Oligomer之傅式紅外線光譜鑑定. . . . 253
4-1-3 PTMEG Prepolymer (diol) 之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . .253
4-1-4 UV OFP-PU 6.6之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . .. . . .253
4-1-5 UV OFP-PU 7.7之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . .. . . .254
4-1-6 UV OFP-PU 8.9之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . 254
4-1-7 UV-OFP Oligomer之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . 255
4-2 含長碳鏈紫外光硬化型聚胺酯製備之光譜鑑定. . . . . . . . . .255
4-2-1 Glycerol-IPDI-Cetyl Oligomer之傅式紅外線光譜鑑定. . . .255
4-2-2 UV Cetyl-PU 11.4之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . 255
4-2-3 UV-Cetyl Oligomer之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . . 255
4-3 含聚二甲基矽氧烷紫外光硬化型聚胺酯製備之光譜鑑定. .255
4-3-1 PTMEG-2000 Prepolymer(diisocyanate)之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
4-3-2 UV PDMS-PU-a 11.6之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . 255
4-3-3 PDMS Prepolymer (diisocyanate) 之傅式紅外線光譜定. . 257
4-3-4 UV PDMS-PU-b 11.6之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . .257
4-3-5 PDMS Prepolymer (diol) 之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . 257
4-3-6 UV PDMS-PU 16.7之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . . 257
4-3-7 UV-PDMS Prepolymer之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . .257
4-4 紫外光硬化型聚胺酯製備之光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . . .257
4-4-1 UV-PU之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
4-5 紫外光硬化接枝型織物撥水效果探討. . . . . . . . . . . . . . . . . .259
4-5-1 UV OFP-PU織物撥水效果探討. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
4-5-2 UV Cetyl-PU織物撥水效果探討. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
4-5-3 UV PDMS-PU織物撥水效果探討. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
4-6 紫外光硬化混摻型織物撥水效果探討. . . . . . . . . . . . . . . . . .274
4-6-1 UV-PU及UV-OFP Oligomer物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . . .274
4-6-2 UV-PU及UV-Cetyl Oligomer物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . .280
4-6-3 UV-PU及UV-PDMS Prepolymer物理混摻. . . . . . . . . . . . . 286
4-7 紫外光硬化接枝與混摻型織物撥水效果探討. . . . . . . . . . . .292
4-7-1接枝型(UV OFP-PU 7.7)與混摻型(F%=7.8%)效果比較 . 292
4-7-2接枝型(UV Cetyl-PU 11.4)與混摻型(Cetyl%=12.1%)效果比較. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293

五、結論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294

六、參考文獻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296


圖 表 目 錄
第一章
Scheme 3-3-1自由基硬化型環氧樹脂之合成. . . . . . . . . . . . . . . . .44
Scheme 3-3-2含磷酸之自由基硬化型環氧樹脂之合成. . . . . . . . .45
Scheme 3-3-3含丙烯酸酯基磷酸單體之合成. . . . . . . . . . . . . . . . .46
Scheme 3-3-4 TMSPMA Oligomer 之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Scheme 3-4-1 Glycerol-IPDI Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . .48
Scheme 3-4-2 Glycerol-IPDI-OFP Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . 49
Scheme 3-4-3 UV-OFP Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Scheme 3-4-4 PTMEG-2000 Prepolymer(diol)之合成. . . . . . . . . . .51
Scheme 3-4-5 Glycerol-IPDI-OFP-PTMEG-IPDI Prepolymer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Scheme 3-4-6 UV OFP-PU 7.7之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Scheme 3-4-7 Glycerol-IPDI-OFP-PTMEG Prepolymer之合成. . . 54
Scheme 3-4-8 UV OFP-PU 8.9之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Scheme 3-5-1 Glycerol-IPDI-Cetyl Oligomer之合成. . . . . . . . . . . .56
Scheme 3-5-2 UV-Cetyl Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
Scheme 3-5-3 Glycerol-IPDI-Cetyl-PTMEG Prepolymer之合成. . .58
Scheme 3-5-4 UV Cetyl-PU 11.4之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
Scheme 3-6-1 PDMS Prepolymer (diisocyanate)之合成. . . . . . . . . .60
Scheme 3-6-2 PDMS-IPDI-PTMEG Prepolymer之合成. . . . . . . . . 61
Scheme 3-6-3 UV PDMS-PU 11.6之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
Scheme 3-6-4 PTMEG-2000 Prepolymer (diisocyanate)之合成. . . .63
Scheme 3-6-5 PDMS Prepolymer (diol)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . 64
Scheme 3-6-6 PTMEG-IPDI-PDMS-IPDI Prepolymer之合成. . . . .65
Scheme 3-6-7 UV PDMS-PU 16.7之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Scheme 3-6-8 UV-PDMS Prepolymer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . .67

第二章
Scheme 3-5-2 PTMEG-IPDI-PDMS Prepolymer之合成. . . . . . . . 236
Scheme 3-5-3 UV PDMS-PU-a 11.6之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . .237
Scheme 3-6-1 UV-PU之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .239

第一章
表4-5-1 不同比例UV Epoxy-POH附著度、鉛筆硬度與pH值表現. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118
表4-5-2a UV Epoxy-POH(2:1)含不同比例HEMA-POH的薄膜物理性質. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
表4-5-2b UV Epoxy-POH(9:1)含不同比例HEMA-POH的薄膜物理性質. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
表4-5-3a UV Epoxy-POH含不同比例TMSPMA Oligomer (pH 2)的薄膜物理性質. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .. 125
表4-5-3b UV Epoxy-POH含不同比例TMSPMA Oligomer (pH 11)的薄膜物理性質. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 128
表4-5-3c UV Epoxy-POH含不同比例TMSPMA Oligomer (pH 11)的附著度與鉛筆硬度表現. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 130
表4-5-4 UV Epoxy-POH含不同比例TMSPMA 的附著度與鉛筆硬度表現. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
表4-6-1 UV Epoxy-POH與TMSPMA(15phr)含不同比例UV-OFP Oligomer 的附著度、鉛筆硬度及接觸角表現. . . . . . . .. . . . . . . . 136
表4-6-2 UV Epoxy-POH與TMSPMA(15phr)含不同比例UV- Cetyl Oligomer 的附著度、鉛筆硬度及接觸角表現. . . . . . . . . . 139
表4-6-3 UV Epoxy-POH與TMSPMA(15phr)含不同比UV-PDMS Prepolymer 的附著度、鉛筆硬度及接觸角表現. . . . . . . . . . . . . . 142
表4-6-4a UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV OFP-PU 7.7 在不同加工方式下物理混摻的附著度、鉛筆硬度及接觸角表現. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
表4-6-4b UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV OFP-PU 7.7 在不同加工方式下物理混摻的薄膜物理性質. . . . 147
表4-6-5a UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV OFP-PU 8.9 在不同加工方式下物理混摻的附著度、鉛筆硬度及接觸角表現. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
表4-6-5b UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV OFP-PU8.9 在不同加工方式下物理混摻的薄膜物理性質. . . . .153
表4-6-6a UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV Cetyl-PU 11.4在不同加工方式下物理混摻的附著度、鉛筆硬度及接觸角表現. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
表4-6-6b UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV Cetyl-PU 11.4 在不同加工方式下物理混摻的薄膜物理性質. . .159
表4-6-7a UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV PDMS-PU 11.6在不同加工方式下物理混摻的附著度、鉛筆硬度及接觸角表現. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
表4-6-7b UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV PDMS-PU 11.6 在不同加工方式下物理混摻的薄膜物理性質. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .165
表4-6-8a UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV PDMS-PU 16.7在不同加工方式下物理混摻的附著度、鉛筆硬度及接觸角表現. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
表4-6-8b UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV PDMS-PU 16.7 在不同加工方式下物理混摻的薄膜物理性質. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 172
表4-6-9 底漆與帶有不同疏水官能基面漆做兩層塗佈之比較. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
第二章
表2-2-1a 濕潤程度表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .198
表2-5-aa 表面結構所具有的官能基之表面張力. . . . . . . . . . . . 213
表2-6-1a 含氟、含矽及碳氫表面活性劑之特性比較. . . . . . . . .222
表2-8-2a 聚矽氧烷之結構特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .226
表3-17-2a 洗滌和乾燥程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252
表3-17-2b 洗衣機條件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252
表3-17-2c 乾衣機條件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252
表4-5-1aa UV OFP-PU織物撥水處理之塗佈率、溼潤時間、接觸角及滑動角表現. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
表4-5-2aa UV Cetyl-PU織物撥水處理之塗佈率、溼潤時間、接觸角及滑動角表現. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
表4-5-3 UV PDMS-PU織物撥水處理之塗佈率、溼潤時間、接觸角及滑動角表現. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
表4-6-1 UV-PU及UV-OFP Oligomer物理混摻織物撥水處理之塗佈率、溼潤時間、接觸角及滑動角表現. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..276
表4-6-2 UV-PU及UV-Cetyl Oligomer物理混摻織物撥水處理之塗佈率、溼潤時間、接觸角及滑動角表現. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
表4-6-3 UV-PU及UV-PDMS Prepolymer物理混摻織物撥水處理之塗佈率、溼潤時間、接觸角及滑動角表現. . . . . . . . . . . . . . . . . 288
表4-7-1接枝型(UV OFP-PU 7.7)與混摻型(F%=7.8%)在織物撥水處理之塗佈率、溼潤時間、接觸角及滑動角表現. . . . . . . . . . . . . 292
表4-7-2接枝型(UV Cetyl-PU 11.4)與混摻型(Cetyl%=12.1%)在織物撥水處理之塗佈率、溼潤時間、接觸角及滑動角表現. . . . . . . 293


第一章
圖2-3a 雙酚A系的環氧樹脂構造與機能關係. . . . . . . . . . . . . . . 23
圖2-3b 環氧基反應示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..29
圖2-4a 矽烷氧化合物之水解縮合反應. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
圖2-4b 酸性條件下,水解縮合反應機制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
圖2-4c 鹼性條件下,水解縮合反應機制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 37
圖2-4d 矽酸鹽在 a.酸性環境 b.鹼性環境下之凝膠結構. . . . ..37
圖2-4e 其pH 值對反應中矽烷氧架橋結構之影響. . . . . . . . . . .38
圖3-7-1 UV Epoxy-POH Prepolymer之鋼片防蝕加工示意圖. . 68
圖3-7-2 UV Epoxy-POH Prepolymer與HEMA-POH Oligomer物理混摻之鋼片防蝕加工示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
圖3-7-3 UV Epoxy-POH Prepolymer與TMSPMA Oligomer物理混摻之鋼片防蝕加工示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
圖3-7-4 UV Epoxy-POH Prepolymer與TMSPMA物理混摻之鋼片防蝕加工示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
圖3-9-1 接觸角測試示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
圖3-18a 理想的Tafel圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93
圖3-18b 鋅在鹽酸中之混合電位曲線圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
圖4-1-1a Epoxy-904之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
圖4-1-1b UV-Epoxy之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
圖4-1-2a 2-HEMA之1H-NMR光譜圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
圖4-1-2b HEMA-POH之1H-NMR光譜圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
圖4-1-2c HEMA-POH之31P-NMR光譜圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . .99
圖4-2-1a Glycerol之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
圖4-2-1b Glycerol-IPDI Oligomer之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . 101
圖4-2-2 Glycerol-IPDI-OFP Oligomer之傅式紅外線光譜圖. . . ..102
圖4-2-3 PTMEG Prepolymer(diol)之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . 103
圖4-2-4 UV OFP-PU 7.7之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . . . .104
圖4-2-5 UV OFP-PU 8.9之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . . . .105
圖4-2-6 UV-OFP Oligomer之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . .106
圖4-3-1 Glycerol-IPDI-Cetyl Oligomer之傅式紅外線光譜圖. . . 107
圖4-3-2 UV Cetyl-PU 11.4之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . . 108
圖4-3-3 UV-Cetyl Oligomer之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . 109
圖4-4-1 PDMS Prepolymer (diisocyanate)之傅式紅外線光譜圖. 110
圖4-4-2 UV PDMS-PU 11.6之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . 111
圖4-4-3 PTMEG-2000 Prepolymer (diisocyanate)之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
圖4-4-4 PDMS Prepolymer (diol)之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . 113
圖4-4-5 UV PDMS-PU 16.7之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . 114
圖4-4-6 UV-PDMS Prepolymer之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . 115
圖4-5-4 UV Epoxy-POH含不同比例TMSPMA Oligomer (pH 11)或TMSPMA的鹽霧試驗表現(148小時) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
圖4-6-1 UV Epoxy-POH與TMSPMA(15phr)含不同比例UV-OFP Oligomer的鹽霧試驗表現(148小時) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
圖4-6-2 UV Epoxy-POH與TMSPMA(15phr)含不同比例UV-Cetyl Oligomer的鹽霧試驗表現(148小時). . . . . . . . .. . . . . .140
圖4-6-3 UV Epoxy-POH與TMSPMA(15phr)含不同比例UV-PDMS Prepolymer的鹽霧試驗表現(148小時). . . . . . . . . . . .143
圖4-6-4a UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV OFP-PU 6.7在不同加工方式下物理混摻的鹽霧試驗表現(148小時) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
圖4-6-4b UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV OFP-PU 7.7在不同加工方式下物理混摻的塔伏曲線圖及防腐蝕數據. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .149
圖4-6-5a UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV OFP-PU 8.9在不同加工方式下物理混摻的鹽霧試驗表現(148小時) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
圖4-6-5b UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV OFP-PU8.9在不同加工方式下物理混摻的塔伏曲線圖及防腐蝕數據. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
圖4-6-6a UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV Cetyl-PU 11.4 在不同加工方式下物理混摻的鹽霧試驗表現(148小時) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
圖4-6-6b UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA(15phr)、UV Cetyl-PU 11.4在不同加工方式下物理混摻的塔伏曲線圖及防腐蝕數據. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .161
圖4-6-7a UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA、UV PDMS-PU 11.6 在不同加工方式下物理混摻的鹽霧試驗表現(148小時) .. 166
圖4-6-7b UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA、UV PDMS-PU 11.6在不同加工方式下物理混摻的塔伏曲線圖及防腐蝕數據. .167
圖4-6-8a UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA、UV PDMS-PU 16.7 在不同加工方式下物理混摻的鹽霧試驗表現(148小時) . .172
圖4-6-8b UV Epoxy-POH Prepolymer、TMSPMA、UV PDMS-PU 16.7在不同加工方式下物理混摻的塔伏曲線圖及防腐蝕數據. .173

第二章
圖2-2-1a 液體在固體表面的接觸角(θ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
圖2-2-1b 不同濕潤程度之液珠外觀 A為最不濕潤S為最濕. . 199
圖2-2-4a 水滴在傾斜的粗糙表面及平坦表面運動示意圖. . . . .205
圖2-2-4b 荷葉表面上的污物被水帶走的實際微觀情形. . . . . . .206
圖2-5-2a 液體滴落固體表面的接觸角大小. . . . . . . . . . . . . . . . .215
圖2-5-2b Wenzel state. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..217
圖2-5-2c Cassie state. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
圖2-5-3 高分子鏈段在空氣面與材料界面示意圖. . . . . . . . . . . .219
圖2-7 聚對苯二甲酸乙酯化學結構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
圖3-7-1 UV OFP-PU 6.6織物撥水加工示意圖. . . . . . . . . . . . . . .240
圖3-7-4 UV-PU與UV-OFP Oligomer 物理混摻之織物加工示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .242
圖3-8-1 UV Cetyl-PU 11.4織物撥水加工示意圖. . . . . . . . . . . . . 243

圖3-8-2 UV-PU與UV-Cetyl Oligomer 物理混摻之織物加工示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 244
圖3-9-1 UV PDMS-PU-a 11.6織物撥水加工示意圖. . . . . . . . . . .245
圖3-9-4 UV-PU與UV-PDMS Prepolymer 物理混摻之織物加工示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . … . . . . . . . . .247
圖3-14 接觸角測試示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
圖3-15 測量水滴滑動角的滑動情形. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
圖4-1-4 UV OFP-PU 6.6之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . . . .254
圖4-3-2 UV PDMS-PU-a 11.6之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . .256
圖4-4-1a UV-PU之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..258
圖4-5-1a UV OFP-PU 6.6浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . .262
圖4-5-1b UV OFP-PU 6.6浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . .262
圖4-5-1c UV OFP-PU 7.7浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . .263
圖4-5-1d UV OFP-PU 7.7浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . .263
圖4-5-1e UV OFP-PU 8.9浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . .264
圖4-5-1f UV OFP-PU 8.9浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . ..264
圖4-5-2a UV Cetyl-PU 11.4浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . 267
圖4-5-2b UV Cetyl-PU 11.4浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . 267
圖4-5-3a UV-PDMS-PU-a 11.6浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . .271
圖4-5-3b UV-PDMS-PU-a 11.6浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . .271
圖4-5-3c UV-PDMS-PU-b 11.6浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . .272
圖4-5-3d UV-PDMS-PU-b 11.6浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . 272
圖4-5-3e UV-PDMS-PU 16.7浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . 273
圖4-5-3f UV-PDMS-PU 16.7浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . 273
圖4-6-1a UV-PU及UV-OFP Oligomer物理混摻(F%=5.4%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
圖4-6-1b UV-PU及UV-OFP Oligomer物理混摻(F%=5.4%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
圖4-6-1c UV-PU及UV-OFP Oligomer物理混摻(F%=7.8%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
圖4-6-1d UV-PU及UV-OFP Oligomer物理混摻(F%=7.8%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
圖4-6-1e UV-PU及UV-OFP Oligomer物理混摻(F%=9.0%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
圖4-6-1f UV-PU及UV-OFP Oligomer物理混摻(F%=9.0%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
圖4-6-2a UV-PU及UV-Cetyl Oligomer物理混摻(Cetyl%=7.9%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
圖4-6-2b UV-PU及UV-Cetyl Oligomer物理混摻(Cetyl%=7.9%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
圖4-6-2c UV-PU及UV-Cetyl Oligomer物理混摻(Cetyl%=10.5%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
圖4-6-2d UV-PU及UV-Cetyl Oligomer物理混摻(Cetyl%=10.5%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
圖4-6-2e UV-PU及UV-Cetyl Oligomer物理混摻(Cetyl%=12.1%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
圖4-6-2f UV-PU及UV-Cetyl Oligomer物理混摻(Cetyl%=12.1%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
圖4-6-3a UV-PU及UV-PDMS Prepolymer物理混摻(PDMS%=
8.8%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..289
圖4-6-3b UV-PU及UV-PDMS Prepolymer物理混摻(PDMS%=
8.8%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .289
圖4-6-3c UV-PU及UV-PDMS Prepolymer物理混摻(PDMS%=
10.0%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .290
圖4-6-3d UV-PU及UV-PDMS Prepolymer物理混摻(PDMS%=
10.0%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
圖4-6-3e UV-PU及UV-PDMS Prepolymer物理混摻(PDMS%=
11.1%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
圖4-6-3f UV-PU及UV-PDMS Prepolymer物理混摻(PDMS%=
11.1%)浸漬方式撥水加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291

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