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特殊環境場でのポリマーブレンドの新規モルホロジー制御-対流による自己組織化

特殊环境领域聚合物共混物的新型形貌控制——对流自组装

基本信息

批准号：
09750993
负责人：
櫻井伸一
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto Institute of 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

项目摘要

本研究では、ポリマーブレンドの相分離過程に与える温度勾配の効果に注目し、その作用機構の基礎的解明を目的とした。具体的には、ポリスチレン/ポリブタジエンブレンドの希薄溶液(溶媒:フタル酸オクチル、ポリマー濃度4%程度)に温度勾配を付与して、相分離過程の観察を行った。前年度は、組成50/50(重量比)のブレンド試料を用いて、温度勾配下での相分離過程において従来の相分離過程には見られなかった特徴を多々明らかにし、さらに温度勾配の付与する度合を種々変化させて、温度勾配によって濃度度勾配が誘発される現象(Soret効果)が、対流パターン形成に支配的である可能性が示唆された。本年度はこれらの結果を踏まえて、温度差の拡張、温度差と相分離温度との相対関係の変化等の操作を行うことで、本系の非線形性の特徴を明らかにすることができた。1) 温度差の拡張前年度は温度差はすべて10℃で行ったが、今年度はこれを最大30℃まで拡張して実験することができた。その結果、対流パターン自体は類似であったが対流セルの時間発展様式は顕著に影響を受け、温度差の重要性を示すことができた。2) 温度勾配によって濃度勾配が誘発される現象(Soret効果)の実験による検証ポリスチレン/フタル酸ジオクチル溶液では、温度勾配によって濃度勾配が誘発され、低温側にポリスチレンが濃縮されることが、NMRによる定量的濃度分析によって確認された。一方、ポリブタジエン/フタル酸ジオクチル溶液については、Soret効果は確認されなかった。3) 温度差と相分離温度との相対的関係の変化上述の実験では、相分離温度と対称的に温度差を付与していた(例えば相分離温度55℃の試料に上板50℃、下板60℃に設定した)が、ここでは温度差と相分離温度との相対関係を種々変化させて特殊環境場のモルホロジー制御のバリエーションをつけることを試みた。具体的には、非対称的な温度差の設定や上下温度両方とも相溶するように温度設定を行った。前者の場合、対流パターンが全くことなる様相を呈し、この操作は本質的に重要な因子を含んでいることが示唆された。一方、後者の場合は、前述のSoret効果によって相分離が誘発された後、それがきっかけとなりさらに対流へと発展した。観察されたパターン自体はこれまでの様相と大きく異なることはなかった。

This study is aimed at clarifying the basic mechanism of the phase separation process and temperature matching. The specific temperature of the solution (solvent: hydrochloric acid, concentration of 4%) was adjusted to the temperature of the solution and the phase separation process was observed. In the past year, the phase separation process under the condition of 50/50(weight ratio) of the sample composition and temperature matching has been characterized by a variety of characteristics, such as temperature matching, concentration matching and induction phenomenon (Soret effect), and the possibility of controlling the formation of the phase separation. This year, the operation of the temperature difference, the expansion of the temperature difference, the phase separation temperature, the phase relationship, etc., and the non-linear characteristics of the system are clearly described. 1)The temperature difference between the two years is 10℃, and the maximum temperature difference is 30℃. The results show that the flow rate is similar to that of the flow rate, and the temperature difference is important. 2)Temperature coordination, concentration coordination, induction phenomenon (Soret effect), detection, concentration analysis, NMR quantitative concentration analysis, etc. A party, a party. 3)Temperature difference and phase separation temperature are related to each other.(For example, the phase separation temperature of 55℃ is set at 50℃ for the upper plate and 60℃ for the lower plate.) The specific temperature difference setting and the temperature difference setting of the upper and lower temperature sides are compatible with each other. In the former case, the flow is completely different, and the operation is essentially different. On the other hand, in the latter case, the above-mentioned Soret effect is separated from each other, and the opposite effect is developed. The first is to examine the relationship between the two groups.