応力による可逆的結晶転移を示す繊維状高分子の構造解析による相転移機構の解明

通过对因应力而表现出可逆晶体转变的纤维状聚合物进行结构分析来阐明相变机制

• 批准号: 09750984
• 负责人: 野口 恵一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750984/
• 关键词: 脂肪族ポリエステル; 生分解性; 構造転移; 繊維状物質; 結晶構造; 分子構造; X線回折; コンホメーション

本研究では、応力による高分子結晶の相転移機構を分子レベルで明らかにすることを目的として、ポリテトラメチレンサクシネート(PTMS)、ポリエチレンサクシネート(PES)をはじめとする脂肪族ポリエステルの結晶構造解析を進めてきた。今年度は以下のような研究成果をあげることができた。1. X線解析法による結晶弾性率の測定昨年度構造解析を終了したPESについて結晶弾性率の測定を行ったところ、延伸による出現するPESβ型の結晶弾性率は、平面ジグザグ構造から予測される弾性率にくらべかなり低く、その値はPTMSβ型の結晶弾性率とほぼ同程度の値であることがわかった。PESβ型は、分子鎖一本のコンホメーションと分子鎖方向からみた分子鎖のラテラル方向のパッキングには規則性があるが、分子軸方向の相対的な位置関係に乱れがある結晶相であった。このため、分子鎖の構造には平面ジグザグ構造を仮定して解析を行ったが、結晶弾性率の測定結果より、PESβ型でもPTMSβ型のように、そのコンホメーションは完全な平面ジグザグ構造ではないことが明らかになった。2. 結晶構造解析と構造転移機構の検討昨年度より解析を進めっていたポリテトラメチレンアジペート(PTMA)の結晶構造解析をほぼ終了した。PTMAは延伸と緩和による結晶相転移を示さないが、その構造はPESやPTMSβ型と類似したものであることがわかった。これまでの実験結果をもとに、PESの構造転移機構について検討したところ、この転移機構は熱力学的一次転移であり、T_3GT_3GからT_8コンホメーションへ構造変化が生じることがわかった。PESの構造転移における自由エネルギー変化はPTMSにくらべて大きな値であった。これは、PESの構造転移がオーダー相からディスオーダー相への転移であること、PTMSにくらべて分子鎖の構造変化が大きいことと関係していると考えられた。以上のように、結晶構造解析結果をもとにして脂肪続ポリエステルに見られる結晶構造転移現象の詳細について分子レベルで明らかにすることができた。

In this study, the phase shift mechanism of polymer crystals, molecular structure, molecular This year's research results are as follows: 1. Determination of Crystallization Ratio by X-ray Analysis Last year's structural analysis was completed. Determination of Crystallization Ratio of PESβ-type appeared in the process of extension. Crystallization Ratio of PESβ-type appeared in the process of plane structural analysis. Prediction of Crystallization Ratio of PTMSβ-type appeared in the same degree. PESβ-type molecular locks are based on molecular lock orientation, molecular lock orientation, and molecular axis orientation. The structure of the molecular chain is completely planar. The structure of the molecular chain is completely planar. The structure of the molecular chain is completely planar. 2. Crystal structure analysis and structural shift mechanism analysis PTMA extension and crystal phase shift are shown in the structure of PTMS beta type. The results of this study are as follows: PES structural shift mechanism, T_3GT_3G structural shift mechanism, T_8 structural shift mechanism, T_3GT_3G structural shift mechanism. PES structure shift, free to change, change to PTMS structure shift, change to PTMS structure shift, change to PTMS structure shift The structural shift of PES is due to the structural shift of PTMS. The results of crystal structure analysis show that the crystal structure shift phenomenon occurs in detail.