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エポキシ樹脂の硬化過程におけるメゾスコピックな空間不均一性と力学特性の相関

环氧树脂固化过程细观空间不均匀性与力学性能的相关性

基本信息

批准号：
16J02835
负责人：
青木美佳
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

エポキシ反応系中では、重合・架橋反応の進行に伴う濃度揺らぎの凍結により、網目サイズよりも大きなスケールの空間不均一性も誘起されると考えられる。このようなメゾスコピックな空間不均一性を明らかにし、不均一性と巨視的な性質との関係の理解ができれば、エポキシ樹脂の新たな設計指針が提案できる。本研究では、エポキシ樹脂の硬化過程における不均一性を理解し、不均一性が巨視的な特性に与える影響を明らかにすることを目的としている。昨年度までに、粒子追跡法に基づきエポキシ反応系中の局所領域における物性とその空間分布を解析し、硬化過程において空間的な不均一性が発現することを明らかにしている。さらに、硬化過程で発現した空間不均一性が硬化物の巨視的な物性に影響を及ぼすことが示唆された。本年度は、不均一性が破壊特性に与える影響を検討するため、異なる硬化過程を経由して得たエポキシ樹脂の分子鎖熱運動性ならびに膨潤破壊挙動を評価した。その結果、高温で硬化したエポキシ樹脂ほどガラス転移温度近傍における動的不均一性が大きいことが示唆された。動的不均一性はガラス状態で凍結されるため、破壊挙動に影響を及ぼすことが予想される。そこで、異なる温度で硬化して得た樹脂を良溶媒に浸漬し、その膨潤破壊挙動を観察したところ、硬化温度が高いほど、破壊に要する浸漬時間が短いことが明らかになった。また、接着界面近傍の膜厚方向におけるエポキシ樹脂の不均一性の非破壊評価手法を確立し、界面近傍におけるエポキシ樹脂はバルクとは異なる組成であることを明らかにした。本研究では、エポキシ樹脂を用いて材料設計を行う場合、系全体の平均的な構造や物性のみならず材料中における構造・物性の不均一性にも着目する必要があることを明らかにした。得られた知見は、熱硬化性樹脂の新たな設計指針に繋がると考えられる。

エポキシReaction system neutralization, coincidence and bridging reaction progress, concentration, concentration, freezing, etc. , mesh サイズよりも大きなスケールのspace non-uniformity もinduced されると卡えられる.このようなメゾスコピックな spatial non-uniformity を明らかにし, non-uniformity and macroscopic なUnderstanding of nature and relationship, new design pointer of resin and proposal of resin. This study aims to understand the non-uniformity of the hardening process of エポキシ resin. The characteristics of Issex's giant eyes and the influence of Issei's purpose are the same. Yesterday's year, particle tracing method, particle tracing method, particle tracing method, the area of the station in the reaction system, the physical properties, and the space Distribution analysis, hardening process, and non-uniformity in the space. The hardening process is affected by the spatial inhomogeneity of the hardened object and the physical properties of the hardened object. This year, the non-uniformity and breakage characteristics and the impact of the uneven hardening process are the same. The molecular locking thermal mobility of the たエポキシ resin is obtained by the してならびに swelling and breaking 磊挙movable を価した. As a result, the high-temperature hardened resin can be used to change the non-uniformity of the temperature near the resin. The non-uniformity of movement includes frozen state, broken movement, influence of movement, and thought of movement.そこで、different temperature hardening して obtained resin をgood solvent にimpregnationし、そのswelling broken 磊挙挙挙 inspection したところ, hardening temperature is high, いほど, broken 壊ににする, soaking time is short, いことが明らかになった. The non-destructive evaluation method of resin inhomogeneity in the film thickness direction near the interface has been established.し、The interface is close to the resin and the resin is made of resin. This study is based on the average structure and physical properties of the entire body when designing the design of the resin using the same materials. It is necessary to pay attention to the non-uniformity of structure and physical properties in the material, and it is necessary to make it clear and clear. It is a new design pointer based on thermosetting resin.