フロンおよび代替フロンのポリマー中の溶解度測定並びに推算

• Project/Area Number: 08750871
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 化学工学一般
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 佐藤 善之 広島大学, 工学部, 助手 (50243598)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1996: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 溶解度 / ポリマー / 代替フロン / polystyrene / HFC134a

Research Abstract

既存の溶解度測定装置に測定ラインを追加して同時に3点の計測ができるように改良を加えた。また本装置を用いて文献値が報告されているポリ酢酸ビニル中の二酸化炭素の溶解度測定を温度40,50℃、圧力〜3MPaの範囲で行った。文献値と本測定値は良好に一致しており、本装置の健全性が確認された。また、フロンとしてHFC134aを選定しポリスチレン中の溶解度測定を温度50〜200℃、圧力〜3.5MPaの範囲で行った。溶解度は高温になるに従い減少し、また圧力に対してはほぼ直線的に変化することが明らかになった。また、373Kにおけるポリスチレン中のHFC134aの溶解度はCFC11の0.1倍以下,CFC12の約0.4倍であり、CO_2のそれとほぼ同等であることがわかった。
Sanchez-Lacombe状態式によりポリスチレン中のHFC134aの溶解度の推算を試みた。推算の際必要とされる純物質の特性パラメータは次の方法で決定した。ガスに関しては飽和物性(蒸気圧,飽和蒸気密度,飽和液密度)を最適に表現するように、ポリマーに関してはPVT測定を行って得られた比容積を最適に表現するように決定した。これらのパラメータを用い溶解度を推算したが、推算値は実験値を定性的には表現できるが、定量的な一致は得られなかった。そこで、Sanchez-Lacombe状態式に異種分子間相互作用パラメータを導入し相関を行った。異種分子間相互作用パラメータの温度依存性を考慮することにより、相関値と実験値は良好に一致した。