表面相互作用を利用したマクロ相分離の速度制御によるポリマーアロイのリサイクル

利用表面相互作用控制宏观相分离速率回收聚合物合金

• 批准号: 14045246
• 负责人: 陣内 浩司
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14045246/
• 关键词: 表面相互作用; マクロ相分離; リサイクル; 共焦点レーザ顕微鏡; オイラー数; ネットワークの連結数

研究実績は以下の通り高分子二成分混合系にシリカ球を少量混合し、相分離過程においてこれらのシリカ球の空間配置がどのように変化するかについて共焦点レーザ顕微鏡を用いて三次元観察・構造解析を行う。実生活で既に使われている商分子材料(例えばタイヤなど)は、ゴム成分だけでなく、ガラスファイバーやカーボンブラックなどの"フィラー"を含んだ系であることが多く、従って、本研究で対象としている実験系はこれらのモデル系と考えることができる。つまり、シリカ球を"フィラー"と考え、(高分子)工業材料で重要な相分離構造とフィラーの関係を調べるわけである。前年度は共焦点レーザスキャン顕微鏡(LSCM)を用いて、相分離過程途中の相分離構造とシリカ球の相対的な位置関係を調べるための基礎を完成させた。本年度は、シリカ球が高分子混合系の相分離過程において、どのように相分離構造に取り込まれてゆくかについて実験を行った。その結果、シリカ球は相分離の早い段階から片方の成分の作る相に取り込まれてゆくこと、また、シリカ球の存在が相分離過程と形成される相分離構造の形態の両方に影響を与えることが分かった。この結果は、現在、論文として投稿準備中である。また、以上の結果に加えて、シリカを含まない二成分高分子混合系において、形成される共連続構造の形態学的な側面(例えば、ネットワークの連結数やオイラー数など)についてLSCMで得られる三次元データから計測を行う方法、および、これらの物理量の時間変化とスケーリング則の検証なども行い、相分離過程においてこれらの形態学的なパラメーターもスケーリング則を指示することを見いだした。

研究结果包括以下内容：将少量的二氧化硅球混合到两个组件的聚合物混合系统中，并使用共聚焦激光显微镜进行三维观察和结构分析，以确定这些硅球的空间排列如何在相位分离过程中变化。现实生活中已经使用的商业分子材料（例如轮胎）通常是包含橡胶成分的系统，而且还包含“填充剂”，例如玻璃纤维和碳黑色，因此本研究中针对的实验系统可以视为这些模型。换句话说，二氧化硅球被认为是“填充剂”，并且相位分离结构与填充剂之间的关系在（聚合物）工业材料中很重要。在上一年，使用共聚焦激光扫描显微镜（LSCM）来完成检查相分离过程中相分离结构与硅球之间相对位置关系的基础。今年，我们对聚合物混合系统的相分离过程中如何将二氧化硅球纳入相分离结构中进行了实验。结果，发现将二氧化硅球纳入了相位分离的早期阶段由一个组成组成的相，并且二氧化硅球的存在会影响相位分离过程和形成的相分离结构的形态。结果目前正在准备提交作为论文。除了上述结果外，我们还进行了一种方法，用于测量在两个组件聚合物混合系统中形成的共连结构的形态方面，该结构不包含二氧化硅（例如，从LSCM获得的3D数据的网络连接和欧拉数量的数量）（例如，网络连接和欧拉数的数量），并验证这些物理量的规则和标准的规则量表，并验证这些规则的规则，并在这些规则上进行了规则，并将其范围缩放为标准，并将这些规则范围的规则延伸到该规则范围内，并确定了这些规则，并将这些规则范围的规则延伸到量表中，并验证了这些规则，并将这些规则范围缩放为量表。分离过程。

项目成果

陣内浩司: "「高分子の構造(相分離)」工学系基礎教材「高分子科学 高分子の構造・物性」"文部科学省大学共同利用期間メディア教育開発センター(CD-ROM). (2002)

阵内浩二：《高分子的结构（相分离）》基础工科教材《高分子科学：高分子的结构与物理性质》文部科学省校际媒体教育开发中心（光盘）。 2002）

H.Jinnai et al.: "Topological Similarity of Sponge-like Bicontinuous Morphologies"Adv. Mater.. 14. 1615-1618 (2002)

H.Jinnai 等人：“海绵状双连续形态的拓扑相似性”Adv。

Y.Iwayama et al.: "Optically tunable gelled photonic crystal covering almost the entire visible light wavelength region"Langmuir. 19. 977-980 (2003)

Y.Iwayama 等人：“光学可调凝胶光子晶体几乎覆盖整个可见光波长区域”Langmuir。

陣内浩司: "高分子構造の三次元立体観察"高分子. 51. 830 (2002)

Koji Jinnai：“聚合物结构的三维观察”Polymer 51. 830 (2002)。

H.Jinnai et al.: "Emerging Technologies for the 3D Analysis of Polymer Structures"Advances in Polymer Science. (In press). (2004)

H.Jinnai 等人：“聚合物结构 3D 分析的新兴技术”聚合物科学的进展。