ブロック共重合体のミクロ相分離構造の秩序化過程での「トンネル効果」の実験的検証

嵌段共聚物微相分离结构有序过程中“隧道效应”的实验验证

基本信息

批准号：
08751048
负责人：
櫻井伸一
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
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

项目摘要

スチレン-ブタジエン-スチレントリブロックポリマーのミクロ相分離構造の形態(モルホロジー)について、乱れたラメラ構造が熱処理によってしだいに秩序化し、最終的にはかなり高度に秩序化されるメカニズムの解明を目標に、研究を行なった。この目的のため、小角X線散乱実験、透過型電子顕微鏡観察によってモルホロジーの解析を行なった。また、粘弾性測定を行ない、流動外場下でのラメラ構造の秩序化に要する活性化エネルギーを算出した。その結果、ラメラ構造の秩序化に関する「トンネル効果」的なメカニズム、すなわち、ラメラの部分的融解と再結合による秩序化メカニズムを実験的に検証することができた。用いた試料の数平均分子量は6.3万、組成はスチレンの重量分率が0.56である。試料をメチルエチルケトン(MEK)に溶解させ、室温でMEKを徐々に蒸発させて測定試料フィルムを製膜した。この時、試料内部にはポリブタジエンシリンダー構造が形成されていることが確認された。本来、この試料では組成から判断すると、ラメラ構造が安定に存在すると考えられ、実際130°C以上での熱処理ではシリンダー構造からラメラ構造へと転移した。その過渡期に極端に波打ったラメラ構造が現われた。小角X線散乱実験、粘弾性測定によって求まる活性化エネルギーを比較検討した結果、本研究の対象である何の外部場もない場合のラメラ構造の秩序化に要するする活性化エネルギーが流動外場下でのラメラ構造の秩序化に匹敵するぐらい小さいことが証明できた。すなわち、流動外場下でのラメラ構造の秩序化は、ラメラの部分的破壊と再結合により起こっていることが定説になっているので、上記の証明は、何の外部場もない場合のラメラ構造の秩序化が類似の「トンネル効果」的メカニズム、すなわち、ラメラの部分的融解と再結合により起こっていることを間接的に示すものである。

进行了苯乙烯丁二烯 - 苯乙烯三嵌段聚合物的微相分离结构的形态，目的是阐明逐渐通过热处理逐渐订购的机制，并最终变得非常有序。为此，通过小角度X射线散射实验和透射电子显微镜分析了形态。还测量了粘弹性，以计算在流动外部场下订购层状结构所需的激活能。结果，可以通过实验验证层状结构排序的“隧道效应”机制，即通过部分熔化和重组层状结构的订购机制。所用样品的平均分子量数为63,000，组成为0.56。将样品溶解在甲基酮（MEK）中，MEK在室温下逐渐蒸发，形成了测量样品的膜。目前，已确认样品内形成了多丁二烯圆柱体结构。最初，基于该样品的组成，人们认为层状结构稳定存在，实际上，当热处理在130°C或更高时，将层状结构从圆柱结构转移到层状结构。在这个过渡时期，出现了极端波浪的层状结构。在比较和检查通过小角度X射线散射实验和粘弹性测量获得的激活能量后，证明在没有外部场的情况下，在没有外部场的情况下，在没有外部场的情况下，订购层状结构所需的激活能与在流动外部场下的层次结构的订购相当。 That is, since it has become a norm that ordering of lamellar structures under flowing external fields occurs due to partial destruction and recombination of lamellar structures, the above proof indirectly indicates that ordering of lamellar structures in the absence of any external fields occurs due to similar "tunneling" mechanisms, namely, partial melting and recombination of lamellars.