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非相溶ポリマーブレンドのモルフォロジーと電気粘性効果

不相容聚合物共混物的形态和电流变效应

基本信息

批准号：
08751043
负责人：
長屋智之
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08751043/
关键词：
電気粘性効果 2成分流体複雑液体高分子液晶 Maxwellの応力

项目摘要

電気粘性効果(ER効果)とは、電場を印加すると流体の粘性が著しく増加する現象をいう。側鎖型液晶ポリシロキサン(C_3EACN)をジメチルシリコン溶媒(DMS)に分散させた系は、大きなER効果を示すことが分かっているが、その機構は良く理解されていない。この系は互いに相溶しない非相溶ポリマーブレンドであり、相分離している。本研究では、電場の印加により相分離構造のモルフォロジーが変化することに着目し、この系でのER効果のメカニズムを解析した。初めに、C_3EACNの構造と電気的特性をX-線回折,誘電率測定の実験によって調べた。その結果、ER効果を示す温度領域ではC_3EACNは液晶性は示さないこと、液晶基に起因するδ緩和が10KHz以上で存在すること、1kHz以下でイオン導電性を示すことが明らかになった。次に、電場印加後のモルフォロジーの変化を顕微鏡観察によって調べた。この系では、溶媒の中にC_3EACNのドロプレットが島状に点在している。電場を印加すると、ドロプレットは電場方向に引き延ばされる。そこで、ドロプレットの変形率を印加電場の周波数依存性を画像処理によって定量的に測定した。80Hz以下ではドロプレットの変形が大きいが、周波数の増加に伴ってしだいに変形量は少なくなり、1kHzではほとんど変形しないことが分かった。このドロプレットの変形はMaxwellの応力に起因すると考え、C_3EACNの誘電率及び導電率の値を用いて変形率の周波数依存性を理論的に計算したところ、実験結果と良く一致した。ドロプレットの変形と系全体の粘性の関連を調べるために、粘度計を用いてER効果の電場周波数依存性の測定を行った。ドロプレットの変形が緩和する周波数帯で、粘性変化も著しく減少していることが分かった。従って、この系でのER効果は、ドロプレットの変形に起因することが明らかになった。

Electric viscosity effect (ER effect), electric field effect, fluid viscosity increase phenomenon A side-locked liquid crystal (C_3EACN) is a liquid crystal that is dispersed in a solvent (DMS). This is a phase separation process. In this study, the structure of phase separation in electric field is analyzed. X-ray backscattering of structural electric properties of C_3EACN and C_3EACN are studied. The result is that the temperature of the liquid crystal of C_3EACN is higher than 10kHz, and the conductivity of the liquid crystal is lower than 1kHz. The second, the electric field after the change of the micro-mirror to adjust This is the case with C_3EACN in the middle of the solvent. The electric field is induced, and the direction of the electric field is delayed. The frequency dependence of the electric field is measured quantitatively in the image processing. Below 80Hz, the frequency of the wave increases with the frequency of the wave, and the frequency of the wave increases with the frequency of the wave. The theoretical calculation of the dependence of the inductance and conductivity of C_3EACN on the frequency of Maxwell's wave is in good agreement with the experimental results. The relationship between viscosity and viscosity of the whole system is adjusted. The dependence of electric field frequency on ER effect is measured by viscometer. The frequency band of the wave is reduced, and the viscosity is reduced. The cause of the change in the structure of the system is clear.