TWI464198B - 綠色環保奈米高分子複合基材配方及其製法 - Google Patents

Description

綠色環保奈米高分子複合基材配方及其製法

本發明係關於一種綠色環保奈米高分子複合基材配方及其製法，尤指一種以不用溶劑分散奈米無機粉體，以分散表面改質之奈米粉體來強化高分子複合基材結構特性的技術，作為分子設計的觀點，因為不含溶劑，因此在製程中沒有污染的問題符合環保，且以紫外線硬化樹脂能量效率高符合綠色科技。

按光聚合反應可使用紫外光、可見光、電子束、甚至雷射做為起始能量源。光聚合反應在科技上受到矚目的原因在於，它的製作速率快、工作所需空間小、製程設備費用較少、高化學穩定性、不論在何溫度下聚合交聯都不需要溶劑，而可相對減少溶劑汙染問題產生，因此，目前光聚合被廣泛應用在如塗料、光阻、壓力黏著劑、快速電子封裝、生醫產業等之技術領域上，如參考文獻[1-3]所示。

目前電子產品講究輕、薄、短、小且在產品推陳出新生命週期縮短的需求下，為了配合加速市場的成長與普及，必須設法降低產品的生產成本，並縮短產品的製造時間、提高製程的良率，因此產品製造商必須有能力來進行快速及精確的工作，也就是具高自動化、高可靠度的快速生產。

另一方面，紫外光硬化(UV curing)技術，是由1970年代開始發展的綠色科技，隨著各種光起始劑的開發、雙官能基、以至於多官能基的壓克力基單體種類逐漸增多，紫外光硬化塗料才逐漸被工業界所接受。選用合適波段之紫外光來代替熱源，使液態的樹脂硬化為固態，光硬化樹脂優點是製程可在常溫下進行反應、無有機溶 劑的揮發，因此，具有降低有機溶劑對於大氣層以及環境所造成的汙染、減少能源的浪費、提高交聯的密度、製程時間縮短、品質容易控制、提高生產效率和產量、所需的設備空間小等諸多的特點。

至於光硬化成型系統中關鍵主要成分包括光可聚合單體(單官能基單體、多官能基單體)、寡聚合物及光起始劑。尤其是光起始劑是整個光硬化樹脂系統的關鍵成分，它關係到在光輻射時，寡聚合物及單體能否迅速交聯硬化。光起始劑依不同的結構可以分為四種，分別為自由基反應型、陽離子基反應型、陰離子基反應型和配位基反應型，其在吸收紫外線後與單體以及相對應的寡聚物進行交聯聚合反應(chain polymerization reaction)。一般而言，光起始劑大約佔總量的1%~10%左右，其要求性質有兩點：其一是能夠吸引紫外光輻射能，並能誘始聚合作用。其二是具備良好的熱安定性。此外，其它還可因應性能上之用途需求，而添加助劑等，如參考文獻[4]所示。

高分子材料本質具有可塑性與黏彈性，是屬於軟性材料，所以在機械強度及熱穩定性比不上陶瓷黏土或金屬等剛性材料，在實用高分子產品中常會添加具有剛性之無機填充物，以提升高分子基材各種性質如高強度、高剛性、高耐磨耗性、高耐熱性、低吸水率、低透氣率等，如參考文獻[5~7]所示，因此奈米高分子複合材料的開發與應用極具市場潛力。無機填料中之奈米等級二氧化矽具有良好的機械性質、耐化學特性、化學純度高、分散性好等特性，故而已經被廣泛應用在高分子基材之中。另外奈米等級二氧化矽為目前世界上大規模工業化生產中產量最高的一種奈米粉體材料，所以價格相當便宜且符合工業上大規模之應用。為了減少二氧化矽SiO₂ 之 間的團聚現象和增加二氧化矽SiO₂ 與高分子的相容性，可以在粒子表面進行化學反應或物理性吸附的表面修飾，使粒子表面呈疏水性，如參考文獻[8]所示。

在2003年Kim等人以二氧化矽SiO₂ 奈米顆粒來強化高分子PEN基材，二氧化矽SiO₂ 與PEN熔融時，二氧化矽SiO₂ 扮演了一個類似塑化劑的角色，使高分子PEN因為強化相二氧化矽SiO₂ 存在於分子鏈之間而具有較大的可動性，進而使黏度下降以利加工時之成型。但機械性質方面，添加二氧化矽SiO₂ 奈米顆粒並沒有使材料楊氏係數及抗拉強度提高，在高的二氧化矽SiO₂ 添加量下機械性質甚至比起純高分子PEN還差。而這種現象主要為分散相二氧化矽SiO₂ 在高分子基材中之分散性不佳，以及二氧化矽SiO₂ 顆粒之間的團聚所造成的材料提早弱化現象，如參考文獻[9]所示。

隨著經濟發展與全球化的趨勢，綠色科技的概念已經普遍獲得各工業國家的認同，其中也包括「綠色化學」。紫外線硬化樹脂不需使用有機溶劑，可以避免溶劑對大氣層與環境污染的危害，紫外線硬化樹脂必須符合化學反應的產物應是無毒和環境友好的、能量利用率達到最高、化學反應不需要溶劑及化學反應可以在常溫等四項綠色化學的原則。

由於紫外線硬化樹脂不含有機溶劑，故可避免溶劑對大氣層與環境污染的危害，其製程時間短，品質容易控制，且所需的設備空間小，對於環保來說都是相當大的優點。奈米高分子複合材料為分散相粒徑介於1~100nm的無機物補強複合材料，由於無機物分散相達到奈米級尺寸所造成的高表面積效應，使得無機物能夠充分發揮分子層級之結構特性。

有鑑於此，本發明人認為上述文獻所揭示的技術內容確實未臻完善，仍然有再改善的必要性，因此，本發明人乃再深入研究，進而研發出如本發明所揭示的技術成果。

本發明主要目的，在於提供一種綠色環保奈米高分子複合基材配方及其製法，主要係透過不需使用溶劑的綠色製程，以分散經表面改質之奈米無機氧化物來強化光可聚合複合基材的結構特性，奈米無機氧化物顆粒具化學組成MO_x ，其中M係無機元素或無機元素之混合物，較佳者如Si、Ti等，x值則由該元素之離子價數決定。由於奈米無機氧化物分散相可達到奈米級尺寸，因此可藉由改質產生之高表面積效應而充分發揮分子層級的結構特性。達成本發明目的之技術手段，高分子複合基材混合包括有60~71重量百分比的光可聚合單體、0~4重量百分比的奈米無機氧化物粉末以及29~40重量百分比壓克力基環氧樹脂，並以紫外線曝光固化成型，俾能以分散表面改質之奈米無機氧化物粉體來強化光可聚合高分子複合基材的結構特性。

壹.本發明配方的實施例

本實施例係為達成本發明主要目的之基本實施例。請參看圖1所示，高分子複合基材配方係混合包括有60~71重量百分比的光可聚合單體(包含一第一成份、一第二成份)、0~4重量百分比的二氧化矽粉末以及29~40重量百分比壓克力基環氧樹脂，並以紫外線曝光固化成型。本發明實驗例，其配方為62.70~67.26重量百分比的光可聚合單體(光可聚合單體包括32.80~37.05重量百分比的具有 一壓克力官能基之丙烯酸酯單體、29.99~30.21重量百分比的具有複數個壓克力官能基之丙烯酸酯單體)、0~3.5重量百分比的奈米無機氧化物粉末、29.90~30.01重量百分比壓克力基環氧樹脂及1.96~2.15重量百分比的光起始劑。除了上述配方外，於一種較為具體的實施例中，本發明高分子複合基材更添加包括有0~1重量百分比的分散劑(實驗例為等於或少於0.72)，及0.6~1重量百分比的消泡劑(實驗例為0.95~1.00)。分散劑可以防止攪拌混合時所產生團聚現象。消泡劑則可消除混合時所產生泡沫空氣。此外，必須說明的是，上述光可聚合單體第一成份係由32~38重量百分比的具有一壓克力官能基之丙烯酸酯單體以及第二成份係藉由28~33重量百分比的具有複數個壓克力官能基之丙烯酸酯單體所混合而成。另一方面，本發明採用的二氧化矽粉末為經表面處理的疏水性二氧化矽粉末，如此得以分散表面改質之二氧化矽粉體來強化高分子複合基材的結構特性。

在本發明實施例中，上述具有一壓克力官能基之丙烯酸酯單體更選自下列族群之一者或其任意組合：丙烯甲酯(methylacrylate)、丙烯酸乙酯(ethyl acrylate)、丙烯酸丁酯(butylacrylate)、丙烯酸辛酯(octyl acrylate)、甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯與甲基丙烯酸丁酯。上述之具有複數個壓克力官能基之丙烯酸酯單體更選自下列族群之一者或其任意組合：乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate，EGDMA)、丁烯二甲基丙烯酸乙二醇酯(1,3 butylene glycol dimethacrylate,BGDMA)、丁烷二醇二丙烯酸酯1,4-butane diol diacrylate(BDDA)、己烷二醇二丙烯酸酯 1,6-hexane diol diacrylate(HDDA)、己烷二醇二甲基丙烯酸乙二醇酯hexanediol dimethacrylate(HDDMA)、二甲基丙二醇二丙烯酸酯neopentylglycol diacrylate(NPGDA)、四甘醇二丙烯酸酯tetraethylene glycol diacrylate(TEGDA)、四甘醇二甲基丙烯酸乙二醇酯tetraethylene glycol dimethacrylate(TEGDNA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯trimethylolpropane triacrylate(TMPTA)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯trimethylolpropane trimethacrylate(TMPTMA)、季戊四醇三丙烯酸酯pentaerthritol triacrylate、雙季戊四醇三丙烯酸酯dipentaerthritol triacrylate、乙氧基(3)化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯ethoxylated trimethylolpropane triacrylate及tris(2-hydroxy ethyl)isocyanurate triacrylate(TICTA)。

貳.本發明配方製法的實施例

圖1、2所示為本發明配方與製備裝置的控制流程示意，首先準備包括一容器1、一超音波振盪器2、一包含真空幫浦及真空烘箱的真空脫泡機3、一模具4及一紫外線曝光機5等之構件裝置。此外，另外提供約60~71重量百分比的光可聚合單體、0~4重量百分比的二氧化矽粉末、29~40重量百分比壓克力基環氧樹脂、0~1重量百分比之分散劑以及0.6~1重量百分比的消泡劑等材料。本發明於配方製備施作時包括以下的步驟：

(a)第一混合步驟，首先將32~38重量百分比的具有一壓克力官能基之丙烯酸酯單體與28~32重量百分比的具有複數個壓克力官能基之丙烯酸酯單體置入於容器1內混合為光可聚合單體，並分別上述重量百分比之分散劑與二氧化矽粉末分別置入容器1內，並施以攪拌混合，再以超音波震盪器2使二氧化矽粉末可以更加均勻 地與光可聚合單體混合。

(b)第二混合步驟，將上述重量百分比的壓克力基環氧樹脂置入容器1內，並施以攪拌混合均勻，再於容器1添加0.6~1重量百分比的消泡劑，再以真空脫泡機3脫泡消除空氣。

(c)第三混合步驟，將上述重量百分比的光起始劑置入容器1內，並施以攪拌混合均勻，再以真空脫泡機3脫泡消除空氣。

(d)曝光成型步驟：將容器1內混合均勻的光可聚合單體、二氧化矽粉末、壓克力基環氧樹脂及光起始劑倒入模具4中，並以紫外線曝光機5所發出的紫外線照射使其曝光固化而成型，如此即可製備出所需結構特性的綠色環保奈米高分子複合基材。

進一步來說，本發明製備之高分子複合基材是包含雙鍵之丙烯酸類化合物由成分不同的寡聚合物、單體及光起始劑所組成，並加入經表面處理的疏水性二氧化矽粉末。而且是利用紫外光來硬化丙烯酸酯化合物，當紫外線照射光硬化樹脂時，樹脂中的光起始劑會吸收紫外線光譜中的特定波長的光，裂解產生自由基，該等自由基會引發丙烯酸酯中的結構上烯鍵產生新的自由基，使整個體系產生自由基連鎖聚合反應，讓液態的樹脂轉化成為固態。並測量熱裂解溫度、熱膨脹係數、玻璃轉化溫度、動態黏彈性、透光性、型態學。

參.本發明配方的實驗例

於本實驗例中，配製有六種二氧化矽粉末添加量的樣品(PH1~PH6)實驗例，至於各樣品(PH1~PH6)組成材料的添加比重則如表1所示。由表1得知，二氧化矽粉末於PH1~PH6樣品的添加量分別為0、0.5、1、2、3、3.5wt.%。具有具有一壓克力官能基之丙烯酸酯單體(2-甲基丙烯酸羥乙酯2-Hydroxyethyl methacrylat)於 PH1~PH6樣品的添加量分別為37.05、36.40、35.74、34.53、33.44、32.80wt.%。具有複數個壓克力官能基之丙烯酸酯單體(三羥甲基丙烷三丙烯酸酯Trimethylolpropane Triacrylate)於PH1~PH6樣品的添加量分別為29.99、30.1、30.21、29.90、29.99、30.00wt.%。壓克力基環氧樹脂(2,2-Bis-[4-2(hydroxyl-3-methacryloyloxypropoxy)phenyl]propane)於PH1~PH6樣品的添加量分別為30.00、29.98、29.90、30.06、30.01、29.99wt.%。本發明實驗例採用之親水性單官能基單體，化學穩定性高，不易發生水解反應，且在中性或接近中性的水溶液中，其含水率對溫度的穩定性亦高，具有透明度、形狀及體積的安定性。

至於以紫外光促進高分子反應，最需注意的是反應物的透光性，若紫外線無法順利的從表層穿透到底層，則會造成底層樹脂的硬化不足，添加無機顆粒最需要注意的就是無機顆粒對光反應效率的影響，尤其是加入奈米級二氧化矽粉末在3.5wt.%時，若以其密度換算粉末樹脂用量已高達68.3vol.%，成品透明性將受到影響。將成品以紫外光-可見光分光光度計(UV-Vis)測量350-800nm波長透光度情形如圖3所示。在增加奈米二氧化矽粉末的情況下，其透光度會呈現下降的狀況，以光波長為550nm時為例PH-1與PH-2比較可發現，添加0.5wt.%的二氧化矽粉末會使透光度下降22.80%，再以PH-1與PH-3樣品做一比較，在添加1wt.%的二氧化矽粉末時， 下降了35.38%，PH4、5的透光度則是約下降了54.51%，PH6的透光度下降約為62.04%，各樣品放置於有印字紙張上以數位相機拍攝下其目視透明度效果則如圖10所示。2wt.%奈米二氧化矽粉末(體積比58.5vol.%)就造成白霧狀跟以UV-Vis分光分度計結果相似。但成分若造成混濁可能對於曝光時能量有損失及造成光無法穿透反應不完全之疑慮。

隨二氧化矽粉末添加量的增加，其透光率會逐漸變差，但對於體積收縮情形卻可以改善，樣品產生體積縮孔情況亦有明顯改善，2wt.%以下二氧化矽粉末添加量對光透明穿透度目視仍相當透明，若材料能容許些微透明度損失換取其他性能提升，是有其價值。各樣品經熱重分析儀(TGA)測試的結果如圖4所示，分析結果列於表2。其中，定義樣品之熱重損失到達5wt.%時的溫度，為熱裂解溫度(Decomposed temperature,T_d )，在微分後圖形之峰值為發生最大裂解速率時溫度為T_p ，T_d 點隨奈米粉末添加量增加，在奈米二氧化矽粉末添加到3wt.%時有最大值，以PH-1與PH-5比較，其Td點上升了4.85%(增加17.18℃)。當添加3.5wt.%之二氧化矽粉末時性質反而變差。所有樣品最大裂解速率發生處T_p 點溫度值差異不大，但仍以PH-5最大裂解速率時溫度(T_p )最高，所以3wt.%奈米二氧化矽粉末在樹脂中對於熱裂解阻礙效應最佳。焦炭殘留百分比隨粉末添加量增加亦合於材料組成之預期結果。

以動態機械分析儀(DMA)測量結果如圖6~7所示，分析結果如表 3所示，表3中儲存模數(Storage modulus)和損失模數(Loss modulus)以32℃時數值，在二氧化矽粉末添加到1wt.%時，其儲存模數有最大值2611MPa，相較於未添加二氧化矽粉末提升了38.66%，而Loss modulus則是也在1wt.%時有最大值176.8MPa，相較於未添加奈米粉末時，提升了28.49%。

熱機械多功能分析測試儀(TMA)分析如圖9所示，分析結果列於表4，其中，α₁ 為T_g 點前之熱膨脹係數，其區間至60℃之前數值穩定之後受高分子玻璃態轉換至橡膠態分子間運動之影響熱膨脹係數開始變化，α₁ 熱膨脹係數純樹脂為34.88×10^-6 ℃^-1 ，至二氧化矽粉末3.5wt.%時α₁ 變化到24.69×10^-6 ℃^-1 ，減少29.21%。各成品T_g 點之區間為89℃到94.2℃玻璃轉移點溫度以熱機械分析儀上看來差異不太明顯，α₂ 為T_g 點後之熱膨脹係數，大致上仍是二氧化矽粉末添加量越多其熱膨脹係數值越小。

固化前後體積差與原體積比計算可得體積縮率，樹脂固化過程約有4.81~11.61%的體積收縮率，如表5所示，此數值隨著曝光手法、劑量不同會有下降的可能，如表5所示，樣品PH-1~PH-6隨著 二氧化矽粉末添加量的上升，體積收縮情形減少，以樣品PH-1與PH-6比較，其體積縮率改善了58.5%，再以樣品PH-6與PH-6-2、PH-6-3做比較，隨著給予的較高曝光劑量，其體積縮量會較大。

樣品的斷面顯示出填料對其在基體樹脂中的分散和表面性質影響。純環氧樹脂試樣斷裂表面較為平整、光滑，有些微羽毛狀裂紋，顯現對於斷裂僅是很弱抵抗力。當添加奈米粉末後樣品斷裂面呈現粗糙斷裂表面，添加物質與樹脂相黏性好，由於粒子受應力會抑制裂紋擴展，同時吸收部分衝擊能量，使得裂紋成長變形，斷裂面看不見輻射條紋羽毛狀裂紋。添加奈米粒子部分區域有明顯的發白區，甚至奈米級二氧化矽產生大尺寸的顆粒聚集體。當奈米粒子團聚反而造成粒子與基材間缺陷，二氧化矽表面有經聚二甲矽氧烷處理，所以粒子表面較平坦，無機填料團聚效果將如同粒徑較大顆粒反而是材料的應力集中點，Rong等人如參考文獻[10]發現粒徑小於臨界粒徑500nm，奈米粒子就可能有分散應力、阻止裂紋擴散的作用。這可解釋為何添加奈米粒子可增加材料強度但太多量奈米粒子時容易發生團聚現象，產生大粒徑團聚顆粒反何造成強度減弱，由形態學上亦可證實此論點。

肆.結論

由上述實驗例中得知，隨二氧化矽粉末添加量增加，光學性質上其透光率會逐漸變差，但對於體積收縮情形卻是可以改善，樣品 產生體積縮孔情況亦有明顯改善。由熱重分析儀(TGA)之熱性質分析結果顯示，二氧化矽粉末添加量為3wt.%時，熱裂解溫度T_d 有最大值上升17.18℃。熱機械多功能分析測試儀(TMA)分析結果，二氧化矽粉末添加量為3.5wt.%時，其有最小值α₁ 及α₂ ，DMA分析結果，二氧化矽粉末添加量為1wt%時，其儲存模數有最大值，較純樹脂可提升38.66%。二氧化矽粉末增加在對所有性能並不能如同直線一直增加，整體性而言二氧化矽粉末的添加對於性能上是加分的，當然如光學性能上是不利，不同性質有其適當之添加值，無機二氧化矽粉末與高分子基材間相容，能否充分發揮分子間作用力這些因素必須綜合考量，如此方能使材料在應用上找到最大的功效。

以上所述，僅為本發明之一可行實施例，並非用以限定本發明之專利範圍，凡舉依據下列申請專利範圍所述之內容、特徵以及其精神而為之其他變化的等效實施，皆應包含於本發明之專範圍內。本發明所具體界定於申請專利範圍之結構特徵，未見於同類物品，且具實用性與進步性，已符合發明專利要件，爰依法具文提出申請，謹請 鈞局依法核予專利，以維護本申請人合法之權益。

參考文獻：

[1] P. Xiao, Y. Wang, M. Dai, G. Wu, S. Shi, J. Nie, “Synthesis and photopolymerization kinetics of benzophenone piperazine one-component initiator”, Polymers for Advanced Technologies, vol.19, pp. 409-413, 2007.

[2] G. Bayramoglu, M. V. Kahraman, N. Kayaman-Apohan, A. Gungor “Synthesis and characterization of UV-curable dual hybrid oligomers based on epoxy acrylate containing pendant alkoxysilane groups”, Progress in Organic Coatings, vol.57, pp. 50-55, 2006.

[3] N. Kayaman-apohan, R. Demirci, M. Cakir, A. Gungor, “UV-curable interpenetrating polymer networks based on acrylate / vinylether functionalized urethane oligomers”, Radiat Phys Chem, vol.73, pp. 254-262 , 2005.

[4]王沛雯，紫外光硬化丙烯酸酯之研究，碩士論文，東海大學化學工程研究所，台中，台灣，2010。

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[8] S. H. Ahu, S. H. Kim, S. G. Lee, “Surface- modified silica nanoparticle-reinforced poly (ethylene 2,6-naphthalate)”, Journal of Applied Polymer Science, vol.94, pp.812-818, 2004.

[9] S. H. Kim, S. H. Ahn, T. Hirai, “Crystallization kinetics and nucleation activity of silica nanoparticle-filled poly (ethylene 2, 6-naphthalate)”, Polymer, vol. 44, pp. 5625-5634, 2003.

[10] M. Z. Rong, M. Q. Zheng, Y. X. Zheng, H. M. Zeng, K. Friedrich, “Improvement of tensile properties of nano-SiO₂ /PP composites in relation to percolation mechanism”, Polymer, vol.42, pp. 3301-3304, 2001。

1‧‧‧容器

2‧‧‧超音波振盪器

3‧‧‧真空脫泡機

4‧‧‧模具

5‧‧‧紫外線曝光機

圖1為本發明配方混合的控制流程示意圖。

圖2為本發明製備裝置的控制流程示意圖。

圖3為本發明各樣品的透光率示意圖。

圖4為本發明各樣品的TGA分析示意圖。

圖5為本發明各樣品的TGA微分分析示意圖。

圖6為本發明各樣品於1Hz的儲存模數示意圖。

圖7為本發明各樣品於1Hz的損失模數示意圖。

圖8為本發明各樣品於1Hz的損耗因子Tan δ示意圖。

圖9為本發明各樣品的TMA分析示意圖。

圖10為各樣品光學照片。

1‧‧‧容器

2‧‧‧超音波振盪器

3‧‧‧真空脫泡機

4‧‧‧模具

5‧‧‧紫外線曝光機

Claims (6)

1. 一種綠色環保奈米高分子複合基材配方，其包括62.70~67.26重量百分比的光可聚合單體、0.5~3.5重量百分比的奈米無機氧化物粉末、29.90~30.01重量百分比壓克力基環氧樹脂、0.1~0.72重量百分比的分散劑及1.96~2.15重量百分比的光起始劑；其中該光可聚合單體包括32.80~37.05重量百分比的具有一壓克力官能基之丙烯酸酯單體、29.99~30.21重量百分比的具有複數個壓克力官能基之丙烯酸酯單體。
2. 如請求項1所述之綠色環保奈米高分子複合基材配方，其更包括0.95~1.00重量百分比的消泡劑。
3. 一種綠色環保奈米高分子複合基材的製法，其包括下列步驟：準備62.70~67.26重量百分比的光可聚合單體、0.50~3.50重量百分比的二氧化矽粉末、29.90~30.01重量百分比壓克力基環氧樹脂、0.1~0.72重量百分比的分散劑及1.96~2.15重量百分比的光起始劑；該光可聚合單體包括32.80~37.05重量百分比的具有一壓克力官能基之丙烯酸酯單體、29.99~30.21重量百分比的具有複數個壓克力官能基之丙烯酸酯單體；第一混合步驟，將該光可聚合單體、該分散劑與該二氧化矽粉末置入一容器內，施以攪拌混合均勻；第二混合步驟，將該壓克力基環氧樹脂置入該容器內，並施以攪拌混合均勻； 第三混合步驟，將該光起始劑置入該容器內，並施以攪拌混合均勻；及曝光成型步驟：將該容器內混合均勻的該光可聚合單體、該二氧化矽粉末、該壓克力基環氧樹脂及該光起始劑倒入一模具，並以紫外線照射使其曝光固化而成型。
4. 如請求項3所述之綠色環保奈米高分子複合基材配方的製法，其更以超音波震使該奈米無機氧化物粉末可以更為與該光可聚合單體混合均勻。
5. 如請求項3所述之綠色環保奈米高分子複合基材配方的製法，其中，於該第二混合步驟之後，於該容器內添加0.95~1.00重量百分比的消泡劑，並真空脫泡以消除空氣，於該第三混合步驟之後，真空脫泡以消除空氣。
6. 如請求項3所述之綠色環保奈米高分子複合基材配方的製法，其中，該奈米無機氧化物二氧化矽粉末為經表面處理具疏水性。