高分子材料の力学劣化挙動および反応速度論による劣化予測

基于聚合物材料机械劣化行为和反应动力学的降解预测

• 批准号: 16760082
• 负责人: 根本 哲也
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: National Institute for Longevity Sciences,NCGG (2005)Tokyo Metropolitan College of Technology (2004)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760082/
• 关键词: 高分子材料; 劣化経路; 反応速度論; 生体材料; 自己修復; ポリカーボネート; 水中暴露試験; 加水分解; 劣化評価; 反応速度

高分子材料は熱や光,酸素,力学的な負荷等の外乱の影響を受けて劣化することが知られている.このとき外乱の入力方向と外乱の影響の材料内部への拡散の挙動が重要な要因となる.高分子材料について外乱と劣化の関係は,外乱による分子鎖の切断や架橋,副次的な反応等が複雑に発現するため,一義的な関係として表すことは難しい.これまでの研究では力学的な負荷については,一方向負荷,繰り返し負荷等の違いによって,材料全体にわたって一様もしくは一部のみ外乱の影響を受けることを明らかにした.その結果,劣化の状態について,分子鎖の状態と劣化の分布を正確に把握することで,精度よく高分子材料の劣化状態を評価できることがわかった.本助成金ではポリカーボネートのフィルムを作成し,このフィルムを重ね合わせた重畳試験片を用いて,劣化した高分子材料を詳細に調べる方法を開発した.フィルムの重ね合わせは界面への酸素などの劣化因子の拡散が問題になるが,これらをシールする治具を新たに開発してクリアした.この重畳試験片法により,第1年度に表面から負荷される劣化の影響による深さに限度があることを明らかにした.第2年度は,さらに劣化極限深さを詳細に調べ,高分子材料の劣化状態を評価(予測)した.その結果,劣化因子と劣化形態には,化学反応に起因する一定の関係があり,速度論によって現せることを明らかにした.また,劣化因子をトリガーとして,いわゆる抗体が機能するシステムを提案し,液体高分子材料内で,その機能を確認でき,自己修復の可能性を示唆することができた.

Polymer は や light heat, acid, mechanics な load の such as disorderly の を by け て degradation す る こ と が know ら れ て い る. こ の と き と outside disorderly confusion of の outside force direction の influence の material internal へ の company, scattered の 挙 important な will move が と な る. Polymer materials に つ い て outside disorderly と degradation の masato は, outside disorderly に よ る molecular lock の cut や bridge, deputy time な anti 応 が such as complex 雑 に 発 now す る た め, a righteous な masato is と し て table す こ と は difficult し い. こ れ ま で の research で は mechanics な load に つ い て は, a direction of the load, Qiao り return し load の violations such as い に よ っ て, material all に わ た っ て a others も し く は a の み outside disorderly の を by け る こ と を Ming ら か に し た. そ の as a result, the state of degradation is の に つ い て, molecular degradation の と lock の state distribution を に grasp す る こ と で, precision よ く polymer degradation state の を review 価 で き る こ と が わ か っ た. This help into gold で は ポ リ カ ー ボ ネ ー ト の フ ィ ル ム を し consummate, こ の フ ィ ル ム を heavy ね close わ せ た heavy 畳 test piece を with い て, degradation し た polymer を detailed に adjustable べ る method を open 発 し た. フ ィ ル ム の heavy ね close わ せ は interface へ の acid element な ど の degradation factor の company, scattered が problem に な る が, こ れ ら を シ ー ル す る fixture を new た に open 発 し て ク リ ア し た. こ の heavy 畳 test technique に よ り, 1 year に surface か ら load さ れ る degradation の influence に よ る deep さ に limit が あ る こ と を Ming ら か に し た. 2 year は さ ら に degradation limit deep さ を detailed に べ, polymer degradation state の を review 価 (be) し た. そ の as a result, the degradation factor と degradation form に は, chemical anti 応 に cause す る certain の masato is が あ り, speed theory に よ っ て now せ る こ と を Ming ら か に し た. ま た, degradation factor を ト リ ガ ー と し て, い わ ゆ が る antibody Function す る シ ス テ ム を proposal し, で liquid polymer materials, そ の function を confirm で き, oneself repair を の possibility in stopping す る こ と が で き た.

项目成果

Tardigradaのtun状態に至る構造の変化

导致缓步动物进入tun状态的结构变化

• 发表时间: 2005
• 期刊: Biomedical fuzzy system Vol.7, No.1
• 作者: 根本哲也;島本聡;野方文雄;松浦弘幸;野田信雄;中野正博
• 通讯作者: 中野正博

場の量子論による生体高分子計算法

利用量子场论的生物聚合物计算方法

• 发表时间: 2004
• 期刊: バイオメディカル・ファジィ・システム学会誌 6,1
• 作者: 松浦弘幸;中野正博;根本哲也
• 通讯作者: 根本哲也

散逸拡散系と系列解析法の数理的基礎理論

耗散扩散系统数学基础理论及序列分析方法

• 发表时间: 2004
• 期刊: 数理科学論文集 5,1
• 作者: 松浦弘幸;中野正博;根本哲也
• 通讯作者: 根本哲也

Degradation Depth Measurement of Polycarbonate Used by Castfilm Method

流延膜法测定聚碳酸酯的降解深度

• 期刊: key engineering materials (in printing)
• 作者: Tetsuya NEMOTO;Hiroyuki MATSUURA;Masahiro NAKANO;Akira SHIMAMOTO
• 通讯作者: Akira SHIMAMOTO

子動力学法によるPC/PS不均質材料の力学的問題への適用

子动力学方法在PC/PS异质材料力学问题中的应用

• 发表时间: 2005
• 期刊: 数理科学論文集
• 作者: 根本哲也;稲村栄次郎;中野正博;松浦弘幸
• 通讯作者: 松浦弘幸