超臨界流体によるポリマーの可塑化に関する研究

超临界流体聚合物塑化研究

• 批准号: 14750606
• 负责人: 佐藤 善之
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-14750606/
• 关键词: 可塑化; 超臨界流体; ポリマー; 粘度; ガラス転移

粘性特性の測定キャピラリー式粘度計を用いてポリスチレン+CO_2系の粘度を170,180,200℃、圧力0.1〜40MPa、CO_2濃度0〜5wt%の範囲で測定した。また、得られた粘度を用いてEOS-free volume modelならびにChow-WLF modelによる推算性の検討を行った。これらのモデルはCO_2濃度零の粘度の圧力依存性を十分には表現することができなかったが、CO_2混合下では30%程度の偏差を生じるものの定性的には良好な推算が可能であった。この推算において、ポリマーの占有体積の見積にファンデアワールス体積の代わりにサンチェーラコンベ状態式の特性体積を用いることにより推算精度の向上が可能であった。また、零せん断速度での粘度が重要であることがわかったので、落球法による粘度測定装置を作製した。ガラス転移温度の測定高圧ガス存在下で測定可能な示差熱分析計の開発を行った。僅か10mg程度のポリスチレンに対し、4MPaまでの二酸化炭素雰囲気下で良好にガラス転移が検出可能であった。非常に微少量のサンプルで測定可能であるため、従来法の問題点であった温度操作中のガスの溶解平衡への到達も問題ないと考えられる。また、得られたガラス転移温度は最も信頼性が高いと考えられるHandaらの測定値と良好に一致しており、Chowの式による推算結果とも良好に一致した。

粘度性能测量聚苯乙烯 + CO_2系统的粘度是使用毛细管粘度计在170、180、200°C的范围内测量的，压力为0.1至40 MPa和CO_2浓度0至5 wt％。此外，获得的粘度用于研究使用无EOS体积模型和Chow-WLF模型的估计性。尽管这些模型无法充分表达在零CO_2浓度下粘度的压力依赖性，尽管在CO_2混合下产生了约30％的偏差，但在定性上可以估计良好。在此估计中，可以使用sanchela传送带公式的特征体积而不是范德华的体积来提高估计精度，以估计聚合物的占用体积。此外，由于发现剪切速率的粘度很重要，因此制造了使用掉落球方法的粘度测量装置。玻璃过渡温度的测量，我们开发了一种差分热分析仪，可以在存在高压气体的情况下测量。在高达4 MPa的二氧化碳气氛下，玻璃过渡得到了很好的检测，而仅约10 mg聚苯乙烯。由于可以用很少的样品测量它，因此认为在温度控制过程中达到气体溶解的平衡没有问题，这是常规方法的问题。此外，获得的玻璃过渡温度与Handa等人的测量值非常吻合，Handa等人认为这是最可靠的，并且与Chow方程的估计结果非常吻合。