陽電子消滅分光法による高分子のミクロ構造の解析とガス収着・透過物性との相関

正电子湮没光谱分析聚合物微观结构及其与气体吸附和渗透性能的相关性

• 批准号: 06651056
• 负责人: 岡本 健一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06651056/
• 关键词: 陽電子消滅; ポジトロニウム; ガス収着; 膜透過; ポリイミド; 自由体積

オルソポジトロニウム(o-Ps)のクエンチャーである低分子イミド化合物を高分子膜に種々の濃度で添加し、陽電子消滅特性の変化を調べた。クエンチングの速度定数kはポリカーボネート(PC)において0.8、ポリイミド(PI)において0.2[1/(mol・ns)]であった。クエンチングが拡散律速であると仮定してkから見積ったo-Psの拡散係数はPCにおいて3x10^<-6>、PIにおいて0.7x10^<-6>[cm^2/s]で、o-Psが、数nsで消滅するまでの間に移動する距離は0.6〜0.9nm程度となり、ほとんど移動しないことがわかった。3種類のポリイミド膜をCO_2コンディショニング処理(50atmのCO_2に24時間暴露後、減圧にして脱着)して、その前後の自由体積孔のサイズの分布を陽電子消滅寿命スペクトルから逆ラプラス変換法を用いた解析により求めた。その分布はサイズの大きな方にシフトし幅が広がったことから、コンディショニング処理により自由体積孔のサイズは増加し、大きなサイズの孔が生成したことがわかった。しかし、そのサイズ及び分率の増加は密度変化から見積られる自由体積分率の増加に比べて著しく大きく、ポジトロニウムはサイズの大きな自由体積孔を優先的に見ている可能性のあることが示唆された。これまでに、種々の高分子膜のゴム状態における気体の拡散係数とo-Psの寿命との間に相関関係があることを明かにしている。さらにガラス状態における相関関係について調べた。比較的ガラス転移温度Tgの低い高分子膜では、上記のゴム状態に対してのものと同一の相関関係があることがわかった。しかし、ポリイミドなどTgが比較的高い高分子膜はその相関関係からずれることがわかった。この差の理由として3つの要因(自由体積孔の形状、Ps生成条件、高分子鎖の局所運動性)の差が考えられる。

The concentration of low molecular weight compounds in polymer films is adjusted by the addition of low molecular weight compounds to polymer films, and the change of positron destruction characteristics. The speed constant k is 0.8, 0.2[1/(mol·ns)]. The dispersion coefficient of o-Ps is 3x10^<-6>, PI is 0.7x10^<-6>[cm^2/s], o-Ps is 0.6 ~ 0.9 nm, and the dispersion coefficient of o-Ps is 0.7x10^ [cm^2/s]. 3. The distribution of free volume pores before and after CO_2 treatment (50atm CO_2 for 24 hours, pressure reduction), positron annihilation lifetime, etc. The size of the hole is larger than the size of the hole. The hole is larger than the size of the hole. The increase in the free volume fraction of the mixture is due to the increase in the density of the mixture and the increase in the free volume fraction. The relationship between the dispersion coefficient of the polymer film and the lifetime of the polymer film is clear. The status of the relationship is related to the status of the relationship. Comparison of the temperature shift Tg of the polymer film, the state of the polymer film, and the correlation between the two. The correlation between Tg and Tg of polymer films was studied. The reasons for this difference and the three main reasons (the shape of the free volume hole, the conditions for Ps formation, and the local mobility of the polymer lock) are still unclear.

项目成果

K.Okamoto et.al.: "Positron Annihilation Lifetime Studies of Free Volume Changes in Polymers by CO_2 Conditioning" 10-th International Conteronce on PCSITORON ANNHILATION. (Abstraots). 318 (1994)

K.Okamoto 等人：“CO_2 条件下聚合物自由体积变化的正电子湮没寿命研究”第 10 届国际 PCSITORON 湮灭竞赛。

K.Okamoto et.al.: "Positron Annihilation Lifetime Studies of Free Volume in Poly[1-(trimethylsilyl)-1-propyne]Films" 10-th International Conteronce on PCSITORON ANNHILATION,. (Abstraots). 312 (1994)

K.Okamoto 等人：“聚[1-(三甲基甲硅烷基)-1-丙炔]薄膜中自由体积的正电子湮灭寿命研究”第 10 届国际 PCSITORON 湮灭竞赛。