甘蔗渣表皮纖維擁有良好的結構方向性以及強度，在台灣為隨處可取得之植物廢棄物，本研究加入甘蔗渣(Sugarcane fiber, SGF)為補強材與聚胺酯(Polyurethane, PU)環氧樹脂(Diglycidyl ethers of Bisphenol A, DGEBA Epoxy resin)IPNs，及環氧樹脂/雙馬來醯亞胺(Bismaleimide, BMI) IPNs掺混成一互穿型網狀結構高分子(Interpenetrating Polymer Network, IPNs)複合材料，以期能達到廢棄物回收再利用，與減少高分子聚合物使用之含量。
補強材方面，甘蔗渣界面改質可分為化學改質與物理改質；化學改質部分主要是使用偶合劑來改質甘蔗渣表面，使甘蔗渣與樹脂之間產生化學鍵結，以期能達到提升機械性質效果；物理改質部分則以侵蝕甘蔗渣表面方式，增加甘蔗渣表面粗糙度，使甘蔗渣與樹脂界面接著強度增強。
樹脂方面，環氧樹脂改質主要使用聚醚型(PPG700、1000、2000)二元醇以總體聚合反應方式，合成聚胺酯預聚物，再以環氧樹脂為基材合成出聚氨脂交聯環氧樹脂(PU-EP resin)之互穿型網狀結構高分子，與環氧樹脂為基底之雙馬來醯亞胺互穿型網狀結構高分子。
甘蔗渣IPNs複合材料經過抗張測試後可觀察出，改質後之甘蔗渣IPNs複材其抗張強度有顯著上升，其中化學改質最佳；由傅立葉紅外線光譜儀(Fourier Transform Infrared spectroscopy, FT-IR)可觀察出化學改質之偶合劑化學鍵結在甘蔗渣表面；經由動態機械性質分析(Dynamic Mechanical Analysis, DMA)、熱重分析儀(Thermogravimetric Analyzer, TGA)、掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscopy, SEM)，吸濕性測試等，來比較各種不同之IPNs複合材料之機械性質、熱性質、吸濕性、形態學等差異變化。
中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VIII
表目錄 XVIII
第一章 緒論 1
第二章 文獻回顧 2
2-1環氧樹脂(Epoxy resin)簡介 2
2-1-1環氧樹脂種類及特性 3
2-1-1-1泛用型環氧樹脂 3
2-1-1-2 Novolac 型環氧樹脂 4
2-1-1-3鹵化環氧樹脂 4
2-1-1-4脂環型環氧樹脂 5
2-1-1-5特殊環氧樹脂 5
2-1-2環氧樹脂的硬化反應 6
2-1-2-1脂肪族胺 6
2-1-2-2芳香族胺 7
2-1-2-3第三級胺 7
2-2聚胺酯(Polyurethane, PU)簡介 7
2-3互穿型高分子網狀結構體( Interpenetrating Polymer Networks, IPNs) 8
2-3-1互穿型高分子網狀結構體簡介 8
2-3-2互穿型高分子網狀結構體的種類 9
2-3-3互穿型高分子網狀結構之形態學與玻璃轉移行為 10
2-4複合材料 10
2-5甘蔗渣應用之文獻回顧 10
2-5-1世界甘蔗生產 10
2-5-2甘蔗渣應用 11
2-5-3甘蔗渣複合材料 13
第三章 實驗方法與原理 15
3-1實驗流程 15
3-1-1環氧樹脂改質流程圖 15
3-1-2實驗流程圖 16
3-2實驗藥品 17
3-3實驗儀器 21
3-4實驗步驟 23
3-4-1甘蔗渣前處理 23
3-4-2甘蔗渣之表面改質 23
3-4-3聚胺酯預聚物(PU prepolymer)之製備 24
3-4-4聚胺酯預聚物交聯環氧樹脂之製備 24
3-4-5甘蔗渣/聚胺酯交聯環氧樹脂複合材料(SGF/PU-EP)之製備 25
3-4-6甘蔗渣/聚胺酯接枝環氧樹脂互穿型高分子網狀結構複合材料(SGF/PU-EP IPNs) 之製備 25
3-4-7甘蔗渣/雙馬來醯亞胺-聚胺酯交聯環氧樹脂互穿型高分子網狀 結構複合材料(SGF/BMI/PU-EP IPNs)之製備 25
3-4-8甘蔗渣化學成份分析 26
3-4-8-1水含量測定 26
3-4-8-2灰分測定 26
3-4-8-3萃取物測定 26
3-4-8-4木質素測定 26
3-4-8-5全纖維素測定 26
3-5測試方式 27
3-5-1傅立葉紅外線光譜儀 (FT-IR) 27
3-5-2應力-應變性質測試(Sress-strain test) 27
3-5-3耐衝擊測試(Izod impact test) 27
3-5-4熱重分析儀(Thermogravimetric Analyzer, TGA) 27
3-5-5動態機械能分析儀(Dynamic Mechanical Analysis, DMA) 28
3-5-6掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscopy, SEM) 28
3-5-7吸水性測試(Water absorption) 28
第四章 結果與討論 29
4-1甘蔗渣表面改質之分析 29
4-1-1 ATR分析 29
4-1-2掃描式電子顯微鏡(SEM)分析 29
4-1-3界面改質甘蔗渣對熱性質分析 29
4-1-4機械性質分析 30
4-1-5甘蔗渣成份分析 30
4-2甘蔗渣與純環氧樹脂/聚胺酯交聯環氧樹脂複合材料(SGF/PU-EP)之 研究 31
4-2-1機械性質分析 31
4-2-2動態機械能分析 32
4-2-3熱穩定性分析 33
4-2-4吸水性測試分析 34
4-2-5形態學分析 35
4-3甘蔗渣與聚胺酯接枝環氧樹脂互穿型高分子網狀結構複合材料(SGF/PU-EP IPNs)之研究 35
4-3-1機械性質分析 35
4-3-2動態機械能分析 37
4-3-3熱穩定性分析 38
4-3-4吸水性測試分析 39
4-3-5形態學分析 40
4-4甘蔗渣與雙馬來醯亞胺/聚胺酯交聯環氧樹脂互穿型高分子網狀結 構(SGF/BMI/PU-EP IPNs)複合材料之研究 41
4-4-1機械性質分析 41
4-4-2動態機械能分析 43
4-4-3熱穩定性分析 45
4-4-4吸水性測試分析 45
4-4-5形態學分析 47
第五章 結論 48
參考文獻 125
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