關鍵字：DMS、PI、高分子、鍍膜、阻尼、玻璃轉移溫度、動態機械熱分析儀、Polyimide、聚亞醯胺、模數、光學、導電、耐腐蝕
由 於高分子塑膠材料研究及製程改進，以及各工程塑膠的開 發，使得塑膠製品的應用範圍日益廣泛，同時對產品品質的要求也逐日提高。高分子材料結構特性較一般金屬軟且質量相對較輕，無論在各行各業成品應用相當廣 泛，同時為了更加擴大高分子塑膠產品的應用範圍，常在塑料產品上鍍膜提高導電性、光學特性、耐腐蝕老化或美觀等用途，此時也由於奈米技術的日益發展，薄膜 製程更多元化，不僅只應用在金屬材料上，甚至也可在高分子塑膠材料上鍍薄膜提高特性。

聚亞醯胺(Polyimide，PI)是 一種具醯亞胺基且有多優良特性的高分子材料，耐熱性、耐化學性及高機械強度，聚亞醯胺樹脂在電子產業應用型態以塗料和薄膜為主，聚亞醯胺塗料及薄膜具有優 異的熱安定性及良好的機械、電性性質，一直是高性能材料的應用首選，在業界上對材料要求嚴格的電子IC工業中，PI膜一直處於關鍵材料的地位，如高溫膠 帶、軟板、IC鈍化膜、LCD配向膜、漆包線等絕緣材等。聚醯亞胺薄膜除應用在電子材料上，如航太、重機設備及油井等絕緣產業也需要用到。

但 塗佈在高分子聚合材料上的塗層-PI膜，該如何去評估塗佈PI的高分子材料其整體耐熱性、耐寒性、相容性、減震阻尼性及加工性質? 我們可透過動態力學分析-DMS(Dynamic mechanical spectrometer)動態熱機械分析技術，測量材料在震動頻率負荷下的動態模數、力學損耗與溫度間的關係。材料受到自然界中力量(Force)、溫 度(Temperature)以及頻率(Frequency)三種環境變化影響而改變其物理特性。施加大小不同的力量及頻率於材料時，材料特性都會有所不 同；施力頻率高相較於施力頻率低時，材料要來得更為堅硬，相較之下，溫度的變化更為顯而易見，因為所有材料都同時擁有黏性 (Viscosity)與彈性(Elasticity)的特性，不同材料其特性之差別只在於黏性與彈性的比例有所不同。

圖一 DMS分析曲線圖

圖三 NG樣品之DMS分析曲線

圖四 OK及NG樣品之TanD比較圖

將OK及NG樣品DMS測試圖中比較，可看出玻璃轉移溫度的差異性，NG樣品相較於OK樣品，其玻璃轉移溫度的後偏移非常明顯，差異約在3~5℃。尤其是OK-Tg:48.7℃和NG-Tg:43.6℃，都是同種類樣品，卻可看出NG樣品間分子結構問題。玻璃轉移溫度向高溫移動，提升樹脂分子間原有作用力，降低分子鏈柔性，降低聚合物分子鏈的移動性及聚合物塑性，影響範圍包括硬度、軟化溫度、黏彈模數、脆化溫度、伸長率及柔韌性等。同時也會造成軟化溫度上升，進一步降低塑化性能，降低其鍍膜加工性，較容易造成膜層破裂及機械性質下降。
另外也可從圖四Tanδ比較圖中看出高分子材料的阻尼性能差異，OK樣品相較於NG樣品有較廣闊且曲線平緩的Tanδ面積，阻尼性能OK > NG。阻尼材料要求的是能量吸收衝擊，即是Tanδ值部分，理想的阻尼材料在整個Tanδ及溫度區域的關係圖曲線變化平緩且曲線面積盡量要大，故阻尼性能對預估及檢測高分子聚合物材料脆性及韌性是非常有用的數值，可透過DMS模數量及溫度關係圖選出特定範圍內適合的阻尼材料。

DMS廣泛應用於高分子材料各研究中，具有樣品溫度、頻率、時間等幾種模式的分析功能，分析材料的結果藉由Tanδ阻尼曲線、Storage modulus-儲存模數、Loss modulus-損失模數等一系列結果曲線，得到材料的基本參數，幫助我們了解材料進一步的物性狀況，Tanδ阻尼曲線中的玻璃轉移溫度，能夠測量高分子聚合物共混相容性及材料間加工條件參數，確定加工條件，並可從中發現材料老化及耐環境能力狀況。DMS利用多樣化的變形模式來分析材料特性，提供各種形變測試可能性，包括有彎曲、(單一或雙重懸臂樑、三點彎曲)、切變、薄膜切變、張力及壓縮。從纖維、微薄的膠片、彈性物體，熱塑性拉伸樣品、複合物乃至於膠狀材料等眾多結構及型式的樣本皆可使用DMS做測試，使用動態力學分析的有力依據，可作為開發研究高分子聚合物材料的各類物性評估。

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