淡江大學覺生紀念圖書館 (TKU Library)
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系統識別號 U0002-2007201001594500
中文論文名稱 溼氣交聯型含氟或矽烷PU樹脂在織物撥水功能的應用
英文論文名稱 Moisture-Curing of Fluorine or Polysiloxane-containing PU Resins for Textile Water Repellency Application
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 98
學期 2
出版年 99
研究生中文姓名 吳瑞鑫
研究生英文姓名 Rei-Xin Wu
學號 697161049
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2010-06-29
論文頁數 182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 聚胺酯  撥水  常溫 
英文關鍵字 Polyurethane  Water Repellency  Ambient Temperature 
學科別分類 學科別自然科學化學
中文摘要 我們利用噴霧塗佈加工的方式將PU塗佈在棉布或聚酯(PET)織品,旨在將原本具有親水性的棉布或PET織品表片呈現具疏水或疏油性質。塗佈加工過程是首先將聚胺酯(PU)預聚物、含氟化聚胺酯(PU)預聚物、含聚二甲基矽氧烷(PDMS)PU預聚物一定比例混掺,並以溶劑稀釋5%至3%噴霧塗佈在棉布或PET織品上之後,其含有氟素、矽氧烷基的PU預聚物會在織品表面上,利用常溫濕氣硬化反應,形成化學鍵結的互穿式網狀交聯(IPN)系統,崁入織物纖維之間,其高度架橋PU樹脂使其固定在織物纖維間,進而提高其耐水洗性。濕氣交聯型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超過140°,且經過50次洗滌後仍能維持其原有的撥水效果。
英文摘要 A moisture-curable NCO-terminated polyurethane (PU) prepolymers and fluoro- or polydimethylsiloxane (PDMS) containing PU oligomers are synthesized, respectively. The coating materials are obtained by blending of these PU oligomers and PU prepolymers, in different ratios. These coating materials are spray coated onto cotton and polyethylene terephthalate (PET) textiles of 5% to 0.5%, aiming for hydrophobic surface of textiles. The spray coating on textile surface by blending of these PU prepolymer, fluorinated PU prepolymer or/and PDMS PU oligoemers, an inter-penetrating polymeric network (IPN) system will be resulted and anchored into on textile fibers upon drying and moisture-curing raction at ambient temperature. The resulted IPN coating system with highly cross-linked polymer anchored into fabric fibers that enhance water washing durability of treated textiles. The treated textile surface with fluoro- or/PDMS containing PU system that demonstrates the long lasting water repellency characters. A moisture-curable NCO-terminated polyurethane with the optimum coating treatment, the contact angle of textile could reach over 140° and remain the efficiency after 50 washing cycles.
論文目次 總 目 錄
一、序論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1-1 前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1-2 織物撥水加工的說明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1-3 織物的撥水、撥油性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
1-4新世紀消費者對撥水性織物. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1-5 研究動機與目的. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

二、文獻回顧. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
2-1 聚胺酯簡介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
2-1-1聚胺酯發展歷程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
2-1-2聚胺酯的基本材料. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
2-2 疏水性材料之特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
2-3 撥水性加工處理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
2-4 表面能之簡介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
2-4-1 界面張力與表面張力之簡介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
2-4-2 撥水理論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
2-4-3 氟碳化合物之表面張力影響. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
2-5 棉纖維. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
2-6 聚對苯二甲酸乙酯纖維. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
2-7 荷葉效應. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
2-8 含氟表面活性劑. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
2-8-1 含氟表面活性劑的性質. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
2-9 有機聚矽氧烷高分子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
2-9-1 有機聚矽氧烷簡介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
2-9-2 聚矽氧烷之結構和特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
2-9-3 聚二甲基矽氧烷簡介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
2-9-4 聚矽氧烷材料在撥水加工之應用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
2-10 有機/無機奈米複合材料. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
2-11 溶膠-凝膠法(Sol-gel Process) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44

三、實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3-1儀器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3-2化學藥品. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3-3 溼氣交聯型(Moisture Curing)聚胺酯合成步驟. . . . . . . . . . . . . . . 53
3-3-1 PTMEG-1000 Prepolymer之合成(1:2) . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3-3-2 IPDI-OFP Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
3-3-3 PDMS Prepolymer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
3-3-4 PTMEG-1000 Prepolymer之合成(1:1.25) . . . . . . . . . . . . .56
3-3-5 IPDI-Glycerol Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
3-3-6 IPDI-Glycerol-OFP Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3-3-7 PTMEG-2000 Prepolymer(diol)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . .59
3-3-8 PTMEG-2000-OFP Prepolymer(Glycerol type)之合成. . . . .60
3-4 溶膠-凝膠型(Sol-gel)聚胺酯合成步驟. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
3-4-1 PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer(Glycerol type)之合
成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3-5溼氣交聯型(Moisture Curing)織物撥水效果探討. . . . . . . . . . . . . .62
3-5-1 PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer、PDMS Prepolymer
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3-5-2 PTMEG Prepolymer及IPDI-OFP Oligomer的物理混摻. . .63
3-5-3 PTMEG Prepolymer及PDMS Prepolymer的物理混摻. . . .64
3-5-4 PTMEG Prepolymer、IPDI-OFPOligomer及PDMS
Prepolymer的物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65
3-6 溼氣交聯型織物撥水處理之最適含氟量探討. . . . . . . . . . . . . . . 66
3-6-1 PTMEG Prepolymer及IPDI-OFP Oligomer的物理混摻. . .66
3-7溼氣交聯型耐水洗長效性織物撥水處理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3-7-1 PTMEG-2000-OFP Prepolymer(噴塗方式撥水加工) . . . . . 67
3-7-2 PTMEG-2000-OFP Prepolymer(浸漬方式撥水加工) . . . . . 68
3-8 溶膠-凝膠型耐水洗長效性織物撥水處理. . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
3-8-1 PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer(噴塗方式撥水加
工) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .69
3-8-2 PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer(浸漬方式撥水加
工) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3-9 溼氣交聯型玻璃基材塗佈之撥水處理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
3-9-1 PTMEG-2000-OFP Prepolymer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
3-10 溶膠-凝膠型玻璃基材塗佈之撥水處理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
3-10-1 PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer. . . . . . . . . . . . . . . 72
3-11 固含量測試 (Solid Content) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
3-12 聚胺酯預聚物異氰酸酯含量(NCO %)測定. . . . . . . . . . . . . . . . .73
3-13紅外線光譜(FT-IR)鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75
3-14織物表面之靜態接觸角(Static Contact Angle)測定. . . . . . . . . . . .75
3-15織物表面之滑動角(Sliding Angle)測定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76
3-16 掃描式電子顯微鏡測試. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77
3-17 織物水洗堅牢度測試(AATCC-135-2004) . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
3-17-1洗滌流程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
3-17-2洗滌操作條件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
3-18 附著度測試(百格) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80

四、結果與討論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4-1溼氣交聯型聚胺酯合成之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . 81
4-1-1 PTMEG Prepolymer(1:2)之光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . .81
4-1-2 IPDI-OFP Oligomer之光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82
4-1-3 PDMS Prepolymer之光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83
4-1-4 PTMEG Prepolymer(1:1.25)之光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . 84
4-1-5 IPDI-Glycerol Oligomer之光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
4-1-6 IPDI-Glycerol-OFP Oligomer之光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . 86
4-1-7 PTMEG-2000-OFP Prepolymer(Glycerol type)之光譜鑑
定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4-2 溶膠-凝膠型(Sol-gel)聚胺酯合成之傅式紅外線光譜鑑定. . . . . .88
4-2-1 PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer (Glycerol type)
之光譜鑑定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88
4-3 溼氣交聯型含氟或矽氧烷塗料之織物撥水加工應用. . . . . . . . . .89
4-4 溼氣交聯型織物撥水效果探討之織物塗佈率及水的靜態接觸
角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95
4-4-1 PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer、PDMS Prepolymer
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
4-4-2 PTMEG Prepolymer及IPDI-OFP Oligomer物理混摻. . .100
4-4-3 PTMEG Prepolymer及PDMS Prepolymer物理混摻. . . .104
4-4-4 PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer及PDMS
Prepolymer物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108
4-5 溼氣交聯型織物撥水效果探討之織物塗佈率及二碘甲烷的靜態
接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
4-5-1 PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer、PDMS Prepolymer
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4-5-2 PTMEG Prepolymer及IPDI-OFP Oligomer物理混摻. . . .116
4-5-3 PTMEG Prepolymer及PDMS Prepolymer物理混摻. . . . .120
4-5-4 PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer及PDMS
Prepolymer物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124
4-6 溼氣交聯型織物撥水效果探討之織物塗佈率及水的滑動角
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128
4-6-1 PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer、PDMS
Prepolymer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129
4-6-2 PTMEG Prepolymer及IPDI-OFP Oligomer物理混摻. . . .131
4-6-3 PTMEG Prepolymer及PDMS Prepolymer物理混摻. . . . .132
4-6-4 PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer及PDMS
Prepolymer物理混摻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133
4-7 溼氣交聯型織物撥水處理最適含氟量探討之織物塗佈率及水的
接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4-8溼氣交聯型織物撥水處理最適含氟量探討之織物塗佈率及二碘甲
烷的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
4-9溼氣交聯型織物撥水處理最適含氟量探討之織物塗佈率及水的滑
動角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
4-10溼氣交聯型具耐水洗長效性織物撥水處理之織物塗佈率及水的
接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
4-11溼氣交聯型具耐水洗長效性織物撥水處理之織物塗佈率及水的
滑動角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
4-12溶膠-凝膠型具耐水洗長效性織物撥水處理之織物塗佈率及水的
接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
4-13溶膠-凝膠型具耐水洗長效性織物撥水處理之織物塗佈率及水的
滑動角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
4-14溼氣交聯/溶膠-凝膠型玻璃基材塗佈之撥水處理及密著度測試
(百格) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
4-14-1 溼氣交聯型PTMEG-2000-OFP Prepolymer及溶膠-凝膠型
PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer. . . . . . . . . . . . .153
4-15 溼氣交聯型撥水織物加工處理之微觀檢測. . . . . . . . . . . . . . . .154
4-15-1未加工前織物表面微結構之掃描式電子顯微鏡分析. . .155
4-15-2經加工後綿(Cotton)織物表面微結構之掃描式電子顯微鏡
分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
4-15-3經加工後聚酯(PET)織物表面微結構之掃描式電子顯微鏡
分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

五、結論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

六、參考文獻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180
圖 表 目 錄

Scheme 1 PTMEG-1000 Prepolymer之合成(1:2) . . . . . . . . . . . . . . . . .53
Scheme 2 IPDI-OFP Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
Scheme 3 PDMS Prepolymer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Scheme 4 PTMEG-1000 Prepolymer之合成(1:1.25) . . . . . . . . . . . . . .56
Scheme 5 IPDI-Glycerol Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
Scheme 6 IPDI-Glycerol-OFP Oligomer之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . . .58
Scheme 7 PTMEG-2000 Prepolymer(diol)之合成. . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Scheme 8 PTMEG-2000-OFP Prepolymer(Glycerol type)之合成. . . . . 60
Scheme 9 PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer之合成. . . . . . . . . 61

















表2-4 表面結構所具有的官能基之表面張力. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
表2-8-1 含氟、含矽及碳氫表面活性劑之特性比較. . . . . . . . . . . . . . 34
表2-9-2 聚矽氧烷之結構特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
表3-17-2a 洗滌和乾燥程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
表3-17-2b 洗衣機條件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
表3-17-2c 乾衣機條件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
表4-4-1a 噴塗濃度:5%,水的接觸角之實驗數據. . . . . . . . . . . . . . . .96
表4-4-1b 噴塗濃度:3%,水的接觸角之實驗數據. . . . . . . . . . . . . . . .97
表4-4-1c 噴塗濃度:1%,水的接觸角之實驗數據. . . . . . . . . . . . . .97
表4-4-2a 噴塗濃度:5%,PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer
物理混摻之水的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .101
表4-4-2b 噴塗濃度:3%,PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer
物理混摻之水的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
表4-4-2c 噴塗濃度:1%,PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer
物理混摻之水的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
表4-4-2d 噴塗濃度:0.5%,PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer
物理混摻之水的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
表4-4-2e 噴塗濃度:0.1%,PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer
物理混摻之水的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
表4-4-3a 噴塗濃度:5%,PTMEG Prepolymer與PDMS Prepolymer
物理混摻之水的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
表4-4-3b 噴塗濃度:3%,PTMEG Prepolymer與PDMS Prepolymer
物理混摻之水的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
表4-4-3c 噴塗濃度:1%,PTMEG Prepolymer與PDMS Prepolymer
物理混摻之水的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
表4-4-3d 噴塗濃度:0.5%,PTMEG Prepolymer與PDMS Prepolymer
物理混摻之水的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
表4-4-3e 噴塗濃度:0.1%,PTMEG Prepolymer與PDMS Prepolymer
物理混摻之水的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
表4-4-4a 噴塗濃度:5%,PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer
及PDMS Prepolymer物理混摻之水的接觸角. . . . . . . . . .109
表4-4-4b 噴塗濃度:3%,PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer
及PDMS Prepolymer物理混摻之水的接觸角. . . . . . . . . .109
表4-4-4c 噴塗濃度:1%,PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer
及PDMS Prepolymer物理混摻之水的接觸角. . . . . . . . . .110
表4-4-4d 噴塗濃度:0.5%,PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer
及PDMS Prepolymer物理混摻之水的接觸角. . . . . . . . . .110
表4-4-4e 噴塗濃度:0.1%,PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer
及PDMS Prepolymer物理混摻之水的接觸角. . . . . . . . . .111
表4-5-1a 噴塗濃度:5%,二碘甲烷接觸角之實驗數據. . . . . . . . . . .114
表4-5-1b 噴塗濃度:3%,二碘甲烷接觸角之實驗數據. . . . . . . . . . .115
表4-5-1c 噴塗濃度:1%,二碘甲烷接觸角之實驗數據. . . . . . . . . . .115
表4-5-2a 噴塗濃度:5%,PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer
物理混摻之二碘甲烷的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
表4-5-2b 噴塗濃度:3%,PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer
物理混摻之二碘甲烷的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
表4-5-2c 噴塗濃度:1%,PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer
物理混摻之二碘甲烷的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..118
表4-5-2d 噴塗濃度:0.5%,PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer
物理混摻之二碘甲烷的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..118
表4-5-2e 噴塗濃度:0.1%,PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer
物理混摻之二碘甲烷的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
表4-5-3a 噴塗濃度:5%,PTMEG Prepolymer與PDMS Prepolymer
物理混摻之二碘甲烷的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
表4-5-3b 噴塗濃度:3%,PTMEG Prepolymer與PDMS Prepolymer
物理混摻之二碘甲烷的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
表4-5-3c 噴塗濃度:1%,PTMEG Prepolymer與PDMS Prepolymer
物理混摻之二碘甲烷的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
表4-5-3d 噴塗濃度:0.5%,PTMEG Prepolymer與PDMS Prepolymer
物理混摻之二碘甲烷的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
表4-5-3e 噴塗濃度:0.1%,PTMEG Prepolymer與PDMS Prepolymer
物理混摻之二碘甲烷的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
表4-5-4a 噴塗濃度:5%,PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer
及PDMS Prepolymer物理混摻之二碘甲烷的接觸角. . . .125
表4-5-4b 噴塗濃度:3%,PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer
及PDMS Prepolymer物理混摻之二碘甲烷的接觸角. . . .125
表4-5-4c 噴塗濃度:1%,PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer
及PDMS Prepolymer物理混摻之二碘甲烷的接觸角. . . .126
表4-5-4d 噴塗濃度:0.5%,PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer
及PDMS Prepolymer物理混摻之二碘甲烷的接觸角. . . .126
表4-5-4e 噴塗濃度:0.1%,PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer
及PDMS Prepolymer物理混摻之二碘甲烷的接觸角. . . .127
表4-7 PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer物理混摻. . . . . . . 136
表4-8 PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer物理混摻. . . . . . .137
表4-9 PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer物理混摻. . . . . . .138
表4-10a PTMEG-2000-OFP Prepolymer(噴塗方式撥水加工). . . . . . 142
表4-10b PTMEG-2000-OFP Prepolymer(浸漬方式撥水加工). . . . . .143
表4-11a PTMEG-2000-OFP Prepolymer(噴塗方式撥水加工). . . . . .144
表4-11b PTMEG-2000-OFP Prepolymer(浸漬方式撥水加工). . . . . .145
表4-11c PTMEG-2000-OFP Prepolymer(噴塗、浸漬方式). . . . . . . .146
表4-12a PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer(噴塗方式加工). . . 147
表4-12b PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer(浸漬方式加工). . .148
表4-13a PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer(噴塗方式加工). . .149
表4-13b PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer(浸漬方式加工). . .150
表4-13c PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer(噴塗、浸漬方式). . 151
表4-15a PTMEG、PDMS Prepolymer混摻之棉織物撥水加工. . . . . .154
表4-15b PTMEG、PDMS Prepolymer混摻之聚酯織物撥水加工. . . .154
















圖2-2-1 液體滴落固體表面的接觸角大小. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
圖2-4-3 高分子鏈段在空氣面與材料界面示意圖. . . . . . . . . . . . . . . .26
圖2-5 棉纖維化學結構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
圖2-6 聚對苯二甲酸乙酯化學結構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
圖2-7 荷葉表面上的污物被水帶走的實際微觀情. . . . . . . . . . . . . . . 30
圖 2-11a 矽烷氧化合物之水解縮合反應. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
圖 2-11b 酸性條件下,水解縮合反應機制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
圖 2-11c 鹼性條件下,水解縮合反應機制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
圖 2-11d 矽酸鹽在 a.酸性環境 b.鹼性環境下之凝膠結構. . . . . . .46
圖 2-11e 其pH值對反應中矽烷氧架橋結構之影響. . . . . . . . . . . . . .47
圖3-5-1 PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer、PDMS Prepolymer
之織物撥水加工示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
圖3-5-2 PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer物理混摻之織物撥
水加工示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
圖3-5-3 PTMEG Prepolymer與PDMS Prepolymer物理混摻之織物撥
水加工示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
圖3-5-4 PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer及PDMS Prepolymer
物理混摻之織物撥水加工示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
圖3-6-1 PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer物理混摻之織物撥
水加工示意圖(IPDI). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
圖3-7-1 PTMEG-2000-OFP Prepolymer織物撥水加工示意圖(噴塗方
式撥水加工). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67
圖3-7-2 PTMEG-2000-OFP Prepolymer織物撥水加工示意圖(浸漬方
式撥水加工) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
圖3-8-1 PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer織物撥水加工示意(噴
塗方式撥水加工). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
圖3-8-2 PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer織物撥水加工示意(浸
漬方式撥水加工). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
圖3-9-1 PTMEG-2000-OFP Prepolymer玻璃表面撥水加工示意圖(噴
塗方式撥水加工). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
圖3-10-1 PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer玻璃表面撥水加工示
意圖(噴塗方式撥水加工). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
圖3-14 接觸角測試示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
圖3-15 測量水滴滑動角的滑動情形. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
圖4-1-1 PTMEG Prepolymer(1:2)之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . 81
圖4-1-2 IPDI-OFP Oligomer之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . . . . .82
圖4-1-3 PDMS Prepolymer之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . . . . . .83
圖4-1-4 PTMEG Prepolymer(1:1.25)之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . .84
圖4-1-5 IPDI-Glycerol Oligomer之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . .85
圖4-1-6 IPDI-Glycerol-OFP Oligomer之傅式紅外線光譜圖. . . . . . . . 86
圖4-1-7 PTMEG-2000-OFP Prepolymer(Glycerol type)之傅式紅外線光
譜圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
圖4-2-1 PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer(Glycerol type)之傅式
紅外線光譜圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
圖4-3 濕氣交聯機制示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
圖4-4-1a PTMEG Prepolymer之水的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
圖4-4-1b IPDI-OFP Oligomer之水的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98
圖4-4-1c PDMS Prepolymer之水的接觸角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99
圖4-4-2a PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer物理混摻之水的
接觸角整理總表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
圖4-4-3a PTMEG Prepolymer與PDMS Prepolymer物理混摻之水的接
觸角整理總表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
圖4-4-4a PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer及PDMS
Prepolymer物理混摻之水的接觸角整理總表. . . . . . . . . .111
圖4-4-4b PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer及PDMS
Prepolymer(1:1:1)物理混摻,噴塗濃度:0.5%. . . . . . . . .112
圖4-4-4c PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer及PDMS
Prepolymer物理混摻(1:1:0.1) ,噴塗濃度:0.5%. . . . . .112
圖4-5-2a PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer物理混摻之二碘
甲烷的接觸角整理總表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
圖4-5-3a PTMEG Prepolymer與PDMS Prepolymer物理混摻之二碘甲
烷的接觸角整理總表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
圖4-5-4a PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer及PDMS
Prepolymer物理混摻之二碘甲烷的接觸角整理總表. . . .127
圖4-6-1a PTMEG Prepolymer之水滑動角實驗數據. . . . . . . . . . . . . 129
圖4-6-1b IPDI-OFP Oligomer之水滑動角實驗數據. . . . . . . . . . . . . .130
圖4-6-1c PDMS Prepolymer之水滑動角實驗數據. . . . . . . . . . . . . . .130
圖4-6-2 PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer物理混摻之水的滑
動角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
圖4-6-3 PTMEG Prepolymer與PDMS Prepolymer物理混摻之水的滑
動角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
圖4-6-4 PTMEG Prepolymer、IPDI-OFP Oligomer及PDMS Prepolymer
物理混摻之水的滑動角. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
圖4-7 PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer物理混摻. . . . . . . 136
圖4-8 PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer物理混摻. . . . . . . 137
圖4-9 PTMEG Prepolymer與IPDI-OFP Oligomer物理混摻. . . . . . . 138
圖4-10a PTMEG-2000-OFP Prepolymer(噴塗方式撥水加工). . . . . . 142
圖4-10b PTMEG-2000-OFP Prepolymer(浸漬方式撥水加工). . . . . . 143
圖4-11a PTMEG-2000-OFP Prepolymer(噴塗方式撥水加工). . . . . . 144
圖4-11b PTMEG-2000-OFP Prepolymer(浸漬方式撥水加工). . . . . . 145
圖4-11c PTMEG-2000-OFP Prepolymer(噴塗、浸漬方式). . . . . . . . . 146
圖4-12a PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer(噴塗方式加工). . . 147
圖4-12b PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer(浸漬方式加工). . . 148
圖4-13a PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer(噴塗方式加工). . . 149
圖4-13b PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer(浸漬方式加工). . . 150
圖4-13c PTMEG-2000-OFP-APTES Prepolymer(噴塗、浸漬方式). . 151
圖4-14-1 水的接觸角、滑動角及密著度測試之實驗數據. . . . . . . . .153
圖4-15-1a 放大倍率:23倍,未加工前棉織物微結構. . . . . . . . . . . . .157
圖4-15-1b 放大倍率:49倍,未加工前聚酯織物微結構. . . . . . . . . . 157
圖4-15-2a1 綿織物塗佈率:13.22%,放大倍率:75倍. . . . . . . . . . . . 158
圖4-15-2a2 綿織物塗佈率:13.22%,放大倍率:149倍. . . . . . . . . . . 158
圖4-15-2a3 綿織物塗佈率:13.22%,放大倍率:375倍. . . . . . . . . . . 159
圖4-15-2a4 綿織物塗佈率:13.22%,放大倍率:486倍. . . . . . . . . . . 159
圖4-15-2b1 綿織物塗佈率:9.71%,放大倍率:115倍. . . . . . . . . . . . 160
圖4-15-2b2 綿織物塗佈率:9.71%,放大倍率:297倍. . . . . . . . . . . . 160
圖4-15-2b3 綿織物塗佈率:9.71%,放大倍率:545倍. . . . . . . . . . . . 161
圖4-15-2b4 綿織物塗佈率:9.71%,放大倍率:977倍. . . . . . . . . . . . 161
圖4-15-2c1 綿織物塗佈率:3.80%,放大倍率:79倍. . . . . . . . . . . . . 162
圖4-15-2c2 綿織物塗佈率:3.80%,放大倍率:369倍. . . . . . . . . . . . 162
圖4-15-2c3 綿織物塗佈率:3.80%,放大倍率:553倍. . . . . . . . . . . . 163
圖4-15-2c4 綿織物塗佈率:3.80%,放大倍率:1340倍. . . . . . . . . . . 163
圖4-15-2d1 綿織物塗佈率:3.03%,放大倍率:95倍. . . . . . . . . . . . . 164
圖4-15-2d2 綿織物塗佈率:3.03%,放大倍率:729倍. . . . . . . . . . . . 164
圖4-15-2d3 綿織物塗佈率:3.03%,放大倍率:1290倍. . . . . . . . . . . 165
圖4-15-2d4 綿織物塗佈率:3.03%,放大倍率:2550倍. . . . . . . . . . . 165
圖4-15-2e1 綿織物塗佈率:0.23%,放大倍率:33倍. . . . . . . . . . . . . 166
圖4-15-2e2 綿織物塗佈率:0.23%,放大倍率:75倍. . . . . . . . . . . . . 166
圖4-15-2e3 綿織物塗佈率:0.23%,放大倍率:1250倍. . . . . . . . . . . 167
圖4-15-2e4 綿織物塗佈率:0.23%,放大倍率:2990倍. . . . . . . . . . . 167
圖4-15-3a1 聚酯織物塗佈率:33.33%,放大倍率:229倍. . . . . . . . . 168
圖4-15-3a2 聚酯織物塗佈率:33.33%,放大倍率:361倍. . . . . . . . . 168
圖4-15-3a3 聚酯織物塗佈率:33.33%,放大倍率:485倍. . . . . . . . . 169
圖4-15-3a4 聚酯織物塗佈率:33.33%,放大倍率:967倍. . . . . . . . . 169
圖4-15-3b1 聚酯織物塗佈率:20.11%,放大倍率:67倍. . . . . . . . . . 170
圖4-15-3b2 聚酯織物塗佈率:20.11%,放大倍率:153倍. . . . . . . . . 170
圖4-15-3b3 聚酯織物塗佈率:20.11%,放大倍率:242倍. . . . . . . . . 171
圖4-15-3b4 聚酯織物塗佈率:20.11%,放大倍率:582倍. . . . . . . . . 171
圖4-15-3c1 聚酯織物塗佈率:5.92%,放大倍率:218倍. . . . . . . . . . 172
圖4-15-3c2 聚酯織物塗佈率:5.92%,放大倍率:593倍. . . . . . . . . . 172
圖4-15-3c3 聚酯織物塗佈率:5.92%,放大倍率:1030倍. . . . . . . . . 173
圖4-15-3c4 聚酯織物塗佈率:5.92%,放大倍率:1720倍. . . . . . . . . 173
圖4-15-3d1 聚酯織物塗佈率:2.99%,放大倍率:38倍. . . . . . . . . . . 174
圖4-15-3d2 聚酯織物塗佈率:2.99%,放大倍率:348倍. . . . . . . . . . 174
圖4-15-3d3 聚酯織物塗佈率:2.99%,放大倍率:978倍. . . . . . . . . . 175
圖4-15-3d4 聚酯織物塗佈率:2.99%,放大倍率:1960倍. . . . . . . . . 175
圖4-15-3e1 聚酯織物塗佈率:1.12%,放大倍率:111倍. . . . . . . . . . .176
圖4-15-3e2 聚酯織物塗佈率:1.12%,放大倍率:631倍. . . . . . . . . . 176
圖4-15-3e3 聚酯織物塗佈率:1.12%,放大倍率:1110倍. . . . . . . . . .177
圖4-15-3e4 聚酯織物塗佈率:1.12%,放大倍率:3590倍. . . . . . . . . 177
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