せん断流動場における熱可逆的会合性ソフトマテリアルの変形機構の研究

剪切流场中热可逆缔合软材料变形机理研究

基本信息

批准号：
13031031
负责人：
猪股克弘
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ABA型トリブロック共重合体において、B成分鎖にとっては良であるがA成分鎖が会合するような選択溶媒中では、B成分鎖が会合点間をブリッジ状に結ぶような会合構造を形成するためにネットワーク構造を形成され、ゲル化が起こる。本研究では、トリブロック共重合体としてポリ(メチルメタクリレート)-b-ポリ(tert-ブチルアクリレート)-b-ポリ(メチルメタクリレート)を用い、1-ブタノールを中央ブロック鎖に対する選択溶媒として用いて、両鎖ブロック鎖が温度降下に伴い会合することに起因する準希薄溶液のゾル状態からゲル状態への変化、さらに得られた物理ゲルに定常せん断流動場を施して大変形させた時の歪みと応力の関係について検討した。温度降下に伴う鎖形動的粘弾性の変化から、測定した全ての高分子濃度において50℃から45℃の間で貯蔵弾性率が急激に増加することがわかった。希薄溶液の光散乱測定の結果と併せ、系のゲル化が両端ブロック鎖の会合によって起こっていることを示す。ゲル化した試料に段階的に流動歪みをかけ、流動停止後の静止時間の長さが、その後の流動時の応力-歪み曲線に及ぼす影響を調べた。静止により応力が十分緩和した場合でも、ストレスオーバーシュートの最大応力値は積算された歪みが増加するにしたがって小さくなった。またオーバーシュート後も完全な定常状態にはならず、いくつかのショルダーが伴って観測される。静止時間が短い場合、より小さな歪み位置にオーバーシュートが現れた。このような複数のオーバーシュートピークは、流動によって形成されたミクロクラスターのサイズ分布や、引き抜かれた鎖の再会合など、組み替え網目構造の特性が反映された挙動であると考えられる。

在ABA类型的三嵌段共聚物中，在精选的溶剂中，A分量链很好，但是A组分链链相关，形成网络结构以形成一个关联结构，在该结构中，B分量链在关联点之间以类似桥梁的方式连接，从而在gelation中以类似桥梁的方式连接。在这项研究中，我们将多聚（甲基丙烯酸甲酯）-b-丙酸酯（叔丁基丙烯酸甲酯）-b- poly（甲基丙烯酸甲酯）用作三嵌段共聚物，而1-丁醇被用作中心块链的选择性溶剂，并检查了从溶液变化到凝胶状态的液位和凝胶状态之间的液位相关性，并将其相关的相关性。将所得的物理凝胶承受稳定的剪切流场，并变成大变形。对于所有测得的聚合物浓度，随温度下降而随温度下降的链 - 关节动态粘弹性随温度下降而突然增加。加上稀释溶液的光散射测量结果，它表明系统的凝胶化是通过两种末端块链的关联而发生的。将胶凝样品在阶段处于流量应变，并研究了在随后的流动过程中流动静止时间在应力 - 应变曲线上停止的效果。即使静态应力充分缓解了应力，随着累积应变的增加，应力过冲的最大应力值也会较小。此外，即使在过冲之后，状态也没有达到完美的稳态，并且在几个肩膀上观察到。如果固定时间很短，则在较小的失真位置出现过冲。人们认为这种多个过冲的峰行为以反映重组网络结构的特征的方式，例如由流量形成的微簇的大小分布和提取链的团聚。