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粘性揺動に起因する界面の不安定化と高分子球晶の分岐発生機構

粘性波动引起的界面不稳定性和聚合物球晶的支化机制

基本信息

批准号：
16654067
负责人：
丹澤和寿
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題は、古くから知られていながらそのメカニズムが全く明らかになっていない高分子球晶の形成過程に関し、分岐発生過程をその場観察によって捕らえ、その実験事実にもとづき実体を解明していこうとするものである。既往の研究から、分岐発生直前に分子成長端の形状が不定形化することが確認されており、界面での何らかの不安定化要因がかかわっていることがわかっている。高分子球晶の分岐発生に関する研究は、これまで折り畳み部分の過剰なエネルギーの蓄積など、結晶側にその要因を求められることが多かったが、本研究課題では上述の実験事実にもとづきこの要因を融液相側に求めた。融液側要因による分岐発生の説明については"不純物"拡散に基礎を置くKeithらの古典的な理論があるが、我々の研究によればKeithらのモデルをあてはめてみると拡散係数が温度に対して負の依存性を示すという物理的に受け入れがたい結果となり、また、"不純物"の実体も不明瞭であるため、粘性液体でみられるヴィスカス・フィンガリングのような粘性にかかわる不安定化と考えた。このような問題意識にたち今年度は引き続きその場観察を継続するとともに、球晶構造変化を数値的に把握する目的で、ウェーブレット変換による解析を行ない、構造の温度による依存性を研究した。球晶のテクスチャーが温度の上昇と共に粗くなっていくことはよく知られており、これは、構造単位である板状結晶の厚さの温度依存性によるものと漠然と考えられてきたが、ウェーブレット変換の結果ではわずかに温度依存性が認められるものの、定数項部分の割合が非常に高く通常考えられているラメら厚の変化とは直接の関係は認めがたい結果となった。このことは、球晶の分岐発生要因が結晶側にないことを傍証していると考えられる。また、その場観察の結果からは、最も遠い場合で球晶成長端から80μmという遠方で薄膜融液部分に空孔の発生が認められた。これは成長界面における手繰り込みの効果が予想以上に広い範囲に及んでいることを示している。このことから融液相が通常の状態と異なっており、粘性に揺らぎが生じ界面の不安定化の要因になった可能性が認められる。

This research topic is related to the formation process of polymer spherulites, the process of differentiation and the field observation of polymer spherulites. Previous research has confirmed that the shape of the molecular growth end becomes amorphous before the divergence occurs, and the main cause of the instability of the interface is unclear. The main reason for the formation of polymer spherulites is the accumulation of polymer particles in the crystal side. The main reason for the divergence of liquid is that the dispersion of "impurities" is based on Keith's classical theory. The dispersion coefficient of "impurities" is based on the negative dependence of temperature. Viscous liquids are unstable. This is a study of the temperature dependence of spherulitic structures, the purpose of which is to grasp the numerical values of the spherulitic structures. The temperature dependence of the thickness of the plate-like crystals is determined by the temperature dependence of the spherulites and the temperature dependence of the spherulites. The number of parts of the cut is very high, usually the test is thick and the direct result is recognized. The main reason for the differentiation of spherulites and spherulites is that they are formed on the crystalline side. The results of field observation show that the growth end of spherulites is 80μm in the most remote case, and the void is generated in the melt part of thin film. This is the first time I've ever seen a person who's been in a relationship with someone who's been in a relationship with me. The main cause of instability of the interface is recognized.