種々の末端架橋高分子細目のトポロジーとゴム弾性の相関の解明

阐明各种末端交联聚合物细节的拓扑结构与橡胶弹性之间的关系

• 批准号: 01J04267
• 负责人: 河村 幸伸
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J04267/
• 关键词: 末端架橋法; 高分子網目; ゴム弾性; 二軸伸長試験; ひずみエネルギー密度関数; ポリジメチルシロキサン

前年度の研究では、EdwardとVilgisが提唱したslip-linkモデルが、末端架橋高分子網目の応力-ひずみ挙動を最もよく記述できることを明らかにした。本年度は、前年度よりも低濃度範囲の溶液から作製された末端架橋高分子網目の二軸伸長試験の結果を用いて、さらにslip-linkモデルを検証した。その結果、slip-linkモデルは架橋前の高分子鎖のからみ合いの状態によらずに実験結果をよく記述できることを明らかにした。さらに、モデル由来の各パラメータの値は、個々の試料における網目の構造パラメータから概算される値とほぼ一致した。これまでに得られたすべての末端架橋高分子網目の二軸伸長試験のデータを用いて、従来よく用いられているMooney-Rivlin型のひずみエネルギー密度関数を評価した。しかし、いかなる濃度から作製した網目においても、Mooney-Rivlin型のひずみエネルギー密度関数は、実験結果を説明できなかった。また、最適化によって得られたパラメータの濃度依存性も理論が予測するものとは異なった。末端架橋反応を用いて両親媒性高分子網目を作製するために、一次高分子鎖の末端に反応性の高い官能基を導入する反応経路を模索した。種々の低分子化合物を用いて末端官能基の変換を試みたが、高反応率の一次高分子鎖は得られなかった。したがって、本研究で用いた一次高分子鎖からは、両親媒性高分子網目を定量的に評価するのに十分な網目を作製することができなかった。食品等でゲル化剤や増粘剤として用いられるキシログルカンの溶液中での分子鎖形態を明らかにした。種々の種子より抽出したキシログルカンの構造はすべて同じであったが、鎖の柔らかさに違いが見られた。種々の種子由来のキシログルカンの見せる異なる物理化学特性は、この鎖の柔らかさに起因するものであると考えられる。

Before the annual の research で は, Edward と Vilgis が mention sing し た slip - link モ デ ル が, at the end of the bridge polymer mesh の 応 force - ひ ず み 挙 dynamic を most も よ く account で き る こ と を Ming ら か に し た. は, before this year's annual よ り も low concentration van 囲 の solution か ら cropping さ れ た end bridge polymer mesh の biaxial elongation test の results を い て, さ ら に slip - link モ デ ル を 検 card し た. そ の results, slip - link モ デ ル は bridge before の polymer lock の か ら み close い の state に よ ら ず に be 験 results を よ く account で き る こ と を Ming ら か に し た. さ ら に, モ デ ル origin の each パ ラ メ ー タ の numerical は, a 々 の sample に お け る の mesh structure パ ラ メ ー タ か ら estimate さ れ る numerical と ほ ぼ consistent し た. こ れ ま で に have ら れ た す べ て の end bridge polymer mesh の biaxial elongation test の デ ー タ を with い て, 従 よ く with い ら れ て い る Mooney - Rivlin の ひ ず み エ ネ ル ギ ー number density masato を review 価 し た. し か し, い か な る concentration か ら cropping し た mesh に お い て も, Mooney - Rivlin の ひ ず み エ ネ ル ギ ー density masato は, be 験 result を で き な か っ た. Youdaoplaceholder0 optimizes によって to obtain られたパラメ また タ <s:1> the <s:1> concentration dependence <s:1> theory が to test that する <s:1> と と と と なった なった is different from なった. At the end of the bridge anti 応 を with い て struck close pollination polymer mesh を cropping す る た め に, a polymer end lock の に 応 の high い functionality を import す る anti 応 経 road を die line し た. A 々 <s:1> low-molecular-weight compound を is obtained by a <s:1> て terminal functional group <e:1> transformation through a を trial みたが and a high-reactivity 応 rate <s:1> macromolecular lock <e:1>. し た が っ て, this study で い た a polymer lock か ら は, struck close pollination polymer mesh を に of quantitative evaluation of 価 す る の に very な を mesh cropping す る こ と が で き な か っ た. Food で ゲ ル the tonic や stick good tonic と し て in い ら れ る キ シ ロ グ ル カ ン の solution で の molecular lock form を Ming ら か に し た. Kind of 々 の seed よ り spare し た キ シ ロ グ ル カ ン の tectonic は す べ て with じ で あ っ た が, lock の soft ら か さ に violations い が see ら れ た. Kind of 々 の seeds origin の キ シ ロ グ ル カ ン の see せ る different な る physical chemistry は, こ の lock の soft ら か さ に cause す る も の で あ る と exam え ら れ る.

项目成果

K.Kajiwara, Y.Kameda, Y.Ikeda, H.Urakawa, T.Kawamura, K.Urayama, S.Kohjiya: "Biaxial tensile behavior of rubber vulcanizate. I. Silica and gum stocks"Rubber Chemistry and Technology. 77(In press). (2004)

K.Kajiwara、Y.Kameda、Y.Ikeda、H.Urakawa、T.Kawamura、K.Urayama、S.Kohjiya：“硫化橡胶的双轴拉伸行为。I.二氧化硅和胶料”橡胶化学与技术。

家入 大輔, 河村 幸伸, 三村 充, 浦川 宏, 梶原 莞爾, 湯口 宣明: "種子抽出多糖キシログルカンの溶液構造とその由来による特性"繊維学会誌. 59. 93 (2003)

Daisuke Ieiri、Yukinobu Kawamura、Mitsuru Mimura、Hiroshi Urakawa、Kanji Kajiwara、Nobuaki Yuguchi：“种子提取的多糖木葡聚糖的溶液结构及其取决于其来源的特性”日本纺织科学技术学会杂志 59. 93（ 2003）

T.Kawamura, K.Urayama, S.Kohjiya: "Multiaxial deformations of end-linked poly(dimethylsiloxane) networks. 5. Revisit to Mooney-Rivlin Approach to Strain Energy Density Function"Journal of the Society of Rheology, Japan. 31. 213 (2003)

T.Kawamura、K.Urayama、S.Kohjiya：“末端连接的聚（二甲基硅氧烷）网络的多轴变形。5. 重新审视应变能量密度函数的 Mooney-Rivlin 方法”日本流变学会杂志。

T.Kawamura, K.Urayama, S.Kohjiya: "Multiaxial deformations of end-linked poly(dimethylsiloxane) networks. 3. Effect of Entanglement Density on Strain Energy Density Function"Journal of Polymer Science Part B Polymer Physics Edition. 40. 2780 (2002)

T.Kawamura、K.Urayama、S.Kohjiya：“末端连接的聚（二甲基硅氧烷）网络的多轴变形。3. 缠结密度对应变能密度函数的影响”《高分子科学杂志》B 部分高分子物理版。

K.Urayama T.Kawamura, S.Kohjiya: "Multiaxial deformations of end-linked poly(dimethylsiloxane) networks. IV. Further assessment of the slip-link model for chain-entanglement effect on rubber elasticity"Journal of Chemical Physics. 118. 5658 (2003)

K.Urayama T.Kawamura、S.Kohjiya：“末端连接的聚(二甲基硅氧烷)网络的多轴变形。IV.链缠结效应对橡胶弹性的滑动连接模型的进一步评估”化学物理杂志。