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ポリマーアロイのミクロ相構造の形態による機械的特性向上機構の解明

通过聚合物合金的微相结构形态阐明机械性能改善机制

基本信息

批准号：
12750082
负责人：
納冨充雄
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Meiji University
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,様々なミクロ相構造を有したPC系ポリマーアロイを供試材として,引張試験,破壊試験を行うとともに,有限要素解析によって縦弾性係数の変化を調べた.まず,成分比の異なる6種類のPC/ABSポリマーアロイのモルフォロジ,引張特性ならびに破壊靱性について調べた.その結果,含有率が60%以上においてPCは連続相となり,ABSでは40%以上で連続相となった、さらに,PCとABSの配合比が60%と40%の場合に両樹脂とも連続相となった.ポアソン比,降伏応力ならびに引張強さは複合則を溝たす一方,縦弾性係数はPCとABS両相がともに連続相のモルフォロジで最大値を示した.破壊靭性値はPCとABSの配合比が60%と40%の場合に最大となるが,き裂進展抵抗はPC100%の場合より低い.一方,PCとABSの配合比が80%と20%の場合では,き裂進展抵抗が最大値を取り,破壊靭性値も比較的高い値を取った.以上の結果から,PCが連続相でABSが分散相のモルフォロジにおいて,き裂進展抵抗特性が向上することが分かった.電子顕微鏡観察の結果から,PCが連続相でABSが分散相のモルフォロジの場合には,ABS相の剥離による三軸応力の解放と,ABS相の損傷によるエネルギ消費の相乗効果によって,靭性が強化される事が分かった.次に,有限要素法を用いて成分比の異なるPC/ABSをモデル化し,様々なモルフォロジに対して,応力とひずみの関係を求める解析を行い,材料の特性が縦弾性係数に及ぼす影響について検討した.その結果,縦弾性曲線の傾向が凸型となるのはPC材正方形の中にABS材正方形が入っている状態で平面ひずみ状態,ABS材ポアソン比が0.49の場合とPC材立方体の中にABS材立方体が入っている状態で側面自由,ABS材ポアソン比が0.49の場合であり,いずれもポアソン比の値が大きい.このことから重量比に対する縦弾性曲線が凸型となるのは,側面が収束できる状態においてポアソン比の高い物質が内部に存在する場合と考えられる.

In this study, the phase structure of PC system was studied, and the properties of PC system were adjusted by finite element analysis. 6 types of PC/ABS with different composition ratios, tensile properties, and resistance. As a result, the content ratio of PC to ABS is more than 60%, and the content ratio of PC to ABS is more than 40%. The voltage drop is the maximum value of the voltage drop coefficient PC and ABS. The fracture toughness value is the highest when PC and ABS blend ratio is 60% and 40%, and the fracture resistance is the lowest when PC is 100%. On the one hand,PC and ABS mix ratio is 80% and 20%, the maximum value of crack progress resistance is selected, and the high value of fracture toughness is selected. As a result of the above,PC has a continuous phase, ABS has a dispersed phase, and the crack resistance characteristics are upward. The results of electron microscopy show that PC phase is connected to ABS phase, ABS phase is dispersed to ABS phase, ABS phase is separated to ABS phase,ABS phase is damaged to ABS phase,ABS phase is strengthened to ABS phase is strengthened to ABS phase, ABS phase is strengthened to ABS phase is strengthened to ABS phase, ABS phase is strengthened to ABS phase is strengthened to ABS phase, ABS phase is strengthened to ABS phase is strengthened to ABS phase In addition, the finite element method is used to analyze the difference between PC/ABS composition ratio and the relationship between force and internal force. The characteristics of materials are discussed in terms of the coefficient of resistance and the influence of temperature. As a result, the tendency of the curve is convex, and in the case of PC material square, ABS material square, and flat, ABS material solution ratio is 0.49, and in the case of PC material cube,ABS material cube, and flat, ABS material solution ratio is 0.49, and in the case of ABS material cube,ABS material solution ratio is 0.49, and ABS material solution ratio is 0.49. For example, when the weight ratio of a substance is higher than that of an internal substance, a convex curve is formed on the bottom surface of the substance, and the bottom surface of the substance is in a state of convergence.