表面相互作用とマクロ相分離のカップリングによる高分子材料のリサイクル

通过耦合表面相互作用和宏观相分离回收聚合物材料

• 批准号: 13031057
• 负责人: 陣内 浩司
• 金额: $ 1.15万
• 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 (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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13031057/
• 关键词: 表面相互作用; マクロ相分離; リサイクル; 共焦点レーザスキャン顕微鏡

研究実績は以下のとおり.高分子二成分混合系において、より純粋な成分へより高速に分離させることによるリサイクル技術の開発を目的とした。本研究では、特に、表面への構成高分子の選択的な吸着(濡れ)と相分離過程の競合現象に注目した。研究計画に従い、ポリスチレン(PS)/ポリビニルエチルエーテル(PVME)高分子混合系試料を挟む裏面としてのガラスの性質を親水性・疎水性と極端に変化させ、その相分離過程を共焦点レーザスキャン顕微鏡(LSCM)を用いて三次元観察した。親水性ガラスにはPVMEの"濡れ層"が形成されることが知られており、LSCMにより得られた三次元像から、PVMEの濡れ層が時間とともに厚みを増していく様子が観察された。他方、撥水性ガラスを用いた場合、PSが濡れ層を形成することを期待したが、PVMEの吸着がなお優勢であり、親水性ガラスに比べて表面でのPSの体積分率が多いという程度にとどまった。しかし、それでも、両者を比較すると、相分離過程における流体力学的相互作用の効果の違い、形成される相分離構造の大きさ・形態の著しい深さ依存性などがが見られた。将来的には、ガラス表面にPSで修飾したようなPSがなじみやすいガラスでの比較実験が望まれる。リサイクルの観点からは、構成高分子の片方が表面に完全に吸着するようなstrong Wettingの状態の方が純粋成分への分離が容易であることが分かった。

The research achievements are as follows. High speed separation of polymer binary mixtures In this paper, we focus on the interaction between adsorption and phase separation processes in the molecular structure. The research plan includes: (1) polymer mixture (PS)/polymer mixture (PVME);(2) hydrophilic property;(3) extreme change of water property;(4) phase separation process;(5) confocal microscope (LSCM); and (6) three-dimensional observation. The hydrophilic PVME "wet layer" is formed in the form of a three-dimensional image, and the PVME "wet layer" is formed in the form of a time and thickness. Other, hydrophobic, PS layer formation, PVME adsorption advantage, hydrophilic, PS volume fraction than the surface The effects of hydrodynamic interactions on the phase separation process, the formation of phase separation structures, and the deep dependence of morphology are discussed. In the future, we hope that the PS will be modified and compared with the PS. It is easy to separate the pure components from the surface of the sheet that constitutes the polymer

项目成果

H.Jinnai et al.: "Direct Topological Measurements of Periodic Bicontinuous Morphologies"Phys. Rev. E. 64. 010803R-010806R (2001)

H.Jinnai 等人：“周期性双连续形态的直接拓扑测量”Phys。

H.Jinnai et al.: "Erratum: Direct Topological Measurements of Periodic Bicontinuous Morphologies"Phys. Rev. E. 64. 069903E-069903E (2001)

H.Jinnai 等人：“勘误表：周期性双连续形态的直接拓扑测量”Phys。

Y.Nishikawa et al.: "Measurements of Interfacial Curvatures of Bicontinuous Structure from Three-Dimensional Digital Images. 2. A Sectioning and Fitting Method"Langmuir. 17(11). 3254-3265 (2001)

Y.Nishikawa 等人：“通过三维数字图像测量双连续结构的界面曲率。2. 切片和拟合方法”Langmuir。

H.Jinnai et al.: "Surface Curvatures of Trabecular Bone Micro-Architecture"BONE. 30(1). 191-194 (2002)

H.Jinnai 等人：“小梁骨微结构的表面曲率”BONE。

H.Jinnai et al.: "Observation of Fine Structure in Bicontinuous Phase-Separated Domains of a Polymer Blend by Laser Scanning Confocal Microscopy"Macromolecules. 34. 5186-5191 (2001)

H.Jinnai 等人：“通过激光扫描共焦显微镜观察聚合物共混物双连续相分离域的精细结构”大分子。