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界面分子鎖ダイナミクスとナノヒーリング発現

界面分子链动力学和纳米愈合表达

基本信息

批准号：
19031021
负责人：
田中敬二
金额：
$ 6.08万
依托单位：
Kyushu University
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19031021/
关键词：
分子鎖界面ダイナミクスナノ接着 AFM ポリスチレン

项目摘要

非晶性高分子を用いて接着界面の面積をナノレベルまでスケールダウンした際の接着力発現機構について考察した。今年度は、ナノ接着強度の温度および引き離し速度依存性から、界面分子鎖拡散に起因する項の詳細を検討した。試料として、単分散のポリスチレン(PS)を用いた。ナノ接着力(F_<nano>)は原子間力顕微鏡(AFM)を用いた力-変位測定に基づき評価した。PSでコートしたAFM用探針をPS膜表面に接触させ、表面のガラス転移温度(T_g)以上、バルクT_g以下の温度(T_<ad>)で、種々の接着時間(t_<ad>)保持した。PS膜を一定速度で垂直方向に引き離し、探針が膜から離れる際のカンチレバーのたわみ量からF_<nano>を求めた。ナノ接着強度(G_N)はF_<nano>を接触面積で除することにより算出した。T_<ad>=365KとしてG_Nの時間発展を評価した。t_<ad>10^3sの時間域では、G_Nはt_<ad>とともに増加し、t_<ad>=10^5s付近で一定となった。この結果は、セグメントが分子鎖熱運動性の活性化した界面層を相互拡散し、接着強度が増加した : ことを示している。また、G_Nは界面相互拡散が起こらない時間域においても有限の値であった。以上の結果より、G_Nは凝着力のみに依存する項(G_o)と界面分子鎖拡散に起因する項(G_<diff>の和で表現できると結論した。T_<ad>=365Kで(PS/PS)界面を接着させた場合の界面厚み(d)とG_Nの関係を評価した。dは動的二次イオン質量分析測定に基づき評価した。GNはdとともに増加した。G_<diff>がモノマー間の摩擦に支配される分子鎖引き抜きモデルで記述できると、(G_N〜d^2となる。ここで、Aはパラメータ、f_<mono>はモノマー間の摩擦係数である。一方、G_<diff>が界面厚のみに支配されるとG_N〜dとなる。dとG_Nの関係は、いずれのモデルを仮定しても結果を再現できた。G_<diff>の発現因子について検討するため、G_Nの温度依存性を評価した。Fig.2はt_<ad>を十分長くした場合の平衡G_N値を温度の関数として示している。ここで、G_Nがf_<mono>、すなわち、粘度に比例すると考えると、G_<diff>はWiliams-Landell-Ferry(WLF)型の温度依存性を示すと予想される。T_g^b以上の温度域において、PSのG_NはWLF型の関数でフィットできた。この結果は、G_Nは分子鎖を引き抜く際のモノマー間摩擦に支配されることを示唆している。また、装置改良を行ったことで、G_Nと速度の関係が評価可能となった。

An investigation of the surface area of amorphous polymer bonding interface This year, the temperature and velocity dependence of adhesion strength and the cause of interfacial molecular locking are discussed in detail. Sample size, dispersion and dispersion (PS) are used. The adhesion force (F_<nano>) and atomic force microscopy (AFM) are used to determine the basic force and position. PS film surface contact temperature, surface temperature shift temperature (T_g) above and below T_g temperature (T_<ad>), seed adhesion time (t_<ad>) maintained. PS film is separated vertically at a certain speed, and the probe is separated from the film at a certain speed<nano>. The contact strength (G_N) is calculated by dividing the contact area by F_<nano>N. T_<ad>=365K and G_N = 365 K. T_<ad>10^3s time domain, G_N, T<ad>_<ad>N. As a result, the interfacial layer becomes more active and the bonding strength increases. The time domain of G_N is finite. The above results show that G_N is dependent on the condensation force (G_o) and the interface molecular locking mechanism (G_o<diff>). The <ad>relationship between interface thickness (d) and G_N is evaluated when T_ =365K. d) secondary quality analysis I'm sorry. G<diff>_N ~ d^2 ~ d^2 ~ G_N ~ d^2 ~ G_d^2 ~ d^2 ~ G_d^2 ~ d ^ここで、Aはパラメータ、f_<mono>はモノマー间の摩擦系数である。A square, G<diff>_n interface thickness and control of G_N ~ d. d. The relationship between G_N and G_N is not stable. The <diff>temperature dependence of G_N is evaluated. Fig. 2 The relationship between temperature and equilibrium <ad>G_N in the case of t_0 is very long. The temperature dependence of G_N_f_, G_N_<mono>f_f_, G_<diff>N_f_f_ T_g^b above the temperature range, PS and G_N WLF type of contact number. As a result, G_N molecular locks are controlled by friction. The relationship between the speed and the speed of the device can be evaluated.