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超耐熱性ポリマーの創製とハイパフォーマンスナノ複合材料への応用

超耐热聚合物的制备及其在高性能纳米复合材料中的应用

基本信息

批准号：
07F07049
负责人：
香川豊
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では超耐熱性ポリマーであるフタロニトリルに注目し、本材料の創製・改質を行う。また、成形した材料を用いて熱的及び機械的特性を明らかにすることを目的にした。得られた結果は以下の通りである。1.電子顕微鏡(SEM)を用い、創製した新高分子材料(フタロニトリル)およびフタロニトリルナノ複合材料の微視的な観察を行った。その結果、フタロニトリル樹脂の破断面は市販の耐熱樹脂であるポリイミド樹脂と同様に脆性的な破断性状を示していることがわかった。また、新高分子材料(フタロニトリル)およびフタロニトリルナノ複合材料の熱(ガラス転移温度)、機械(弾性率・強度)および破壊靭性を評価した。フタロニトリル樹脂のガラス転移温度は411℃、室温での弾性率・強度・破壊じん性値はそれぞれ〜3.8GPa,〜80MPa,〜0.8MPa・m^<1/2>であった。新高分子材料(フタロニトリル)のガラス転移温度は市販のポリイミド樹脂(300℃前後)を大きく上回り、弾性率・強度・破壊靭性値は市販のポリイミド樹脂と同様であった。機械特性を犠牲にせず、市販のポリイミド樹脂より耐熱性の高い材料となったと考えられる。2.表面状態を改善したナノ組織の界面接合および分散状態をWAXD・FT-IR・TEMを用いて評価した。その結果、ナノ組織に官能基が付与でき、樹脂との接合性が増加することがわかった。分散状態についても表面状態を改善することにより改善できることが明らかになった。3.フタロニトリルナノ複合材料の熱酸化特性をTG-DTAを用いて検討した。フタロニトリルナノ複合材料の熱分解温度は520℃であり、フタロニトリル樹脂と同様であった。ナノ組織混入により熱分解温度を低下させないことが明らかになった。

This study focuses on the creation and modification of this material. The material used in the process is thermal and mechanical. The result is the following. 1. The Weishi app for the observation of new polymer materials and composite materials created by electron microscopy (SEM). As a result, the fracture surface of the resin is different from that of the heat-resistant resin. The fracture behavior of the resin is similar to that of the brittle resin. Thermal (temperature shift), mechanical (mechanical properties, strength) and fracture toughness of new polymer materials are evaluated. The temperature shift of the resin is 411℃ and room temperature. The properties of the resin are: ~ 3.8GPa,~ 80MPa,~ 0.8MPa·m^<1/2>. The temperature shift of the new polymer material is different from that of the market resin (around 300℃). The temperature shift of the new polymer material is different from that of the market resin (around 300℃). Mechanical properties of the resin, heat resistant materials and other materials 2. Surface state improvement: interface bonding and dispersion of tissues: WAXD, FT-IR, TEM As a result, the functional groups in the tissue are assigned, and the bonding properties of the resin are increased. The dispersion state is improved. 3. The thermal acidification characteristics of TG-DTA composite materials are discussed in detail. The thermal decomposition temperature of the composite material is 520℃. The temperature of thermal decomposition is low.