高分子孤立鎖の結晶化過程in-situ AFM観察

孤立聚合物链结晶过程的原位 AFM 观察

基本信息

批准号：
21H01993
负责人：
熊木治郎
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は、isotactic poly(methyl methacrylate)(it-PMMA)水面展開単分子膜を非晶状態でマイカに１層積層後、高湿度下で原子間力顕微鏡（AFM）でin situ観察することにより、２次元折りたたみ鎖結晶が結晶化する様子を分子鎖レベルで観察できることを報告している。本研究では、高分子量it-PMMAを低分子量のため結晶化できないit-oligo(MMA)に極く少量、孤立鎖状態で可溶化させた混合単分子膜を用いて、it-PMMA鎖が孤立鎖状態から結晶化する挙動をＡＦＭ観察することを目的にしている。初年度は、it-PMMAを孤立鎖状態で可溶化させた混合単分子膜を積層し、高湿度下で果たして結晶化できるか、条件検討を行った。その結果、表面圧5mN/mで非晶膜をマイカに積層し、相対湿度90%以上の条件で、it-PMMAが孤立鎖状態から結晶化し、その様子を分子鎖レベルでin-situ AFM観察できることを見出した。本年度は、主として分子量76万のit-PMMAを用いて検討を行い、(1)分子鎖は高湿度下で活発な運動を示し、結晶核が分子の末端、中心部等の任意の場所で形成され、残りの非晶鎖を巻き取るように分子全体が結晶化すること、(2)結晶化後、結晶構造をstemレベルで高倍観察して結晶の分子量を求めると、用いたit-PMMAの分子量と一致し、確かに一分子鎖が結晶化して、１分子結晶を形成していること、(3)観察前後で低倍で観察すると、スキャン範囲内外で結晶生成に差がないことから、結晶化にAFMスキャンの影響は無視できること、を明らかにした。

我们报告说，一层同骨多聚（甲基甲基丙烯酸甲酯）（IT-PMMA）水面展开的单层膜可以以无定形状态层压在云母上，然后在原子力显微镜显微镜（AFM）上观察到高湿度下的高湿度，从而使二维链链链的结晶得出了cys cyerec的水平。这项研究的目的是使用混合单层观察IT-PMMA链结晶的行为，在这种单层中，高分子量IT-PMMA（MMA）由于其低分子量的低分子量而无法在非常少量的IT-Oligo（MMA）中以其较少的IT-Oligo（MMA）在一个孤立的链状态下结晶。在第一年，层压以孤立的链状态溶解的IT-PMMA的混合单层被层压，并检查了条件，以查看是否可以在高湿度下结晶。结果，发现在5MN/m的表面压力下将无定形膜层压在云母上，并且在90％或更多的相对湿度的条件下，IT-PMMA从其孤立的链状态中结晶，并且可以在分子链中观察到位于原位AFM。 This year, we investigated mainly using it-PMMA with a molecular weight of 760,000, and revealed that (1) the molecular chain exhibits active motion under high humidity, and crystal nuclei are formed at any location, such as the terminals and center of the molecule, and the entire molecule crystallizes in such a way that the remaining amorphous chains are wound around, (2) After crystallization, when the crystal structure is observed at a Stem level to determine the molecular weight of the crystal, it coincides with the molecular weight of the it-PMMA used, and it is indeed that the single molecular chain has crystallized to form a single molecule crystallization, and (3) when observed at a low magnitude before and after observation, there is no difference in crystal formation between the scan range and the crystallization is within and outside the scan range, so the effect of AFM scans on crystallization can be微不足道。