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高耐熱・高強度スーパーエンプラナノファイバーを作る

制造高耐热高强度超级工程塑料纳米纤维

基本信息

批准号：
19H00831
负责人：
堀田篤
金额：
$ 29.2万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、ポリマー材料の中でも高耐熱性かつ高強度であるスーパーエンジニアリングプラスチック（スーパーエンプラ）に着目し、そのナノファイバー化に向けた基盤研究を実施している。具体的な研究内容は、耐熱温度が高く、ナノファイバー直径が小さく、弾性率が高いスーパーエンプラナノファイバー（SEnF）を作製することである。当該年度では、昨年度に引き続き、スーパーエンプラのうち、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）および、新たに、ポリエーテルケトン（PEK）に着目し、高い耐熱性と機械強度を維持すべく、化学的改質プロセスを必要としない溶液作製条件を用いたPEEKおよびPEKの溶液作製、エレクトロスピニング（ES）法によるPEEKおよびPEKのナノファイバー化、PEEKおよびPEKナノファイバーの物性評価の3つのステップで、PEEKおよびPEKのナノファイバー研究を進めた。はじめに、ペンタフルオロフェノール（PFP）を溶媒に用いて、加熱撹拌することで、PEEKおよびPEKの均質溶液を作製した。溶解度は10 wt%以上であり、溶液粘度は曳糸性を示すほど十分に高いことが確認された。また、溶媒－ポリマー間反応が無いことが確認された。つづいて、溶解可能な範囲において溶液濃度を制御し、PEEKおよびPEKのナノファイバー化を試みた。溶解度に相当する濃度の溶液を用いて、ES法によるナノファイバー化に取り組んだ結果、平均直径で約180 nmのPEEKナノファイバーおよび、平均直径で約140 nmのPEKナノファイバーが得られた。最後に、熱物性評価では、PEEKおよびPEKナノファイバーの熱重量減少温度が約570℃に達することが確認された。以上より、スーパーエンプラのうち、PEEKおよびPEKにおいて、耐熱温度が高く、平均直径200 nm以下のナノファイバーを作製することができた。

In this study, high tolerance, high strength, high strength and high strength were studied in this study. Specific "research content", "temperature resistance" high temperature, "small diameter", "high sex rate", "high temperature", "high temperature", "high temperature", In the year of the year, last year, in the year of the year, last year, in the year of the year, in the year of the year, last year, in the year of the year, in the year of the year, last year, The method of ES (ES) is based on PEEK, PEK, PEK, physical properties, PEEK, PEK, physical properties, and so on. The solution of PFP, PEEK and PEK were all used as solvent. The solubility is above 10 wt% and the viscosity of the solution is very high. It is not necessary to confirm the quality of the product between the two systems. The solution can be dissolved in the range of temperature, temperature The solubility of the solution is equal to that of the solution. the results of ES method and ES method show that the average diameter is about 180 nm PEEK, the average diameter is about 140 nm, and the average diameter is about 140 nm. At last, the physical properties, PEEK, PEK temperature, weight, temperature, temperature, The above temperature temperature is high, the average diameter is less than 200nm, and the average diameter is less than 200nm.