Structure-property relationships of miscible semi-interpenetrating network with high-strength and high-toughness composed of rubber and plastics
| Project/Area Number |
21K05204
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 35020:Polymer materials-related
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| Research Institution | Okayama University of Science |
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Principal Investigator |
大坂 昇 岡山理科大学, 理学部, 准教授 (80550334)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | ポリマーブレンド / 相互侵入高分子網目 / セミ相互侵入高分子編目 / 高強度化 / 強靭化 / 高弾性化 / 階層構造解析 / 構造物性相関 / ゴム / 結晶性樹脂 / semi-IPN |
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| Outline of Research at the Start |
本申請者は、アクリルゴムに結晶性フッ素樹脂をブレンドして架橋を行い、セミ相互侵入高分子網目を形成させることで、ゴムの強度と靭性という通常は相反的な性質が同時的にかつ大幅に向上することを見出した。本研究ではこの架橋ブレンドゴムが理想的な相溶semi-IPNであることを実証し、階層構造と力学物性との関係を分子論的に解明し、高分子材料の力学物性の向上に新たな基礎的指針を確立することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度には同時的な力学物性向上の理解を深めるために、結晶化温度に依存した力学物性の評価を行った。通常の結晶樹脂と異なり、結晶化温度が上昇するほど破断ひずみ、破断応力が向上する傾向が観測された。球晶サイズは大きくなるが、結晶化時に出現する相分離ドメインが応力の集中を抑制したためではないかと考えている。
また、本研究で見出したゴムと結晶性樹脂のブレンドゴムの機能開拓として溶融時の相溶と試料全体への一様な球晶成長を利用した接着性の発現を試みた。本ブレンドゴムは融点近傍で圧着することで2枚のフィルムが強固に接着し、圧着後も元のフィルムと同等の力学物性を有することを見出した。TEM観察により接着界面でPVDFの結晶ラメラが界面を相互侵入することが確認された。この結果は結晶化を利用したゴムの新規接着法の開拓につながると期待できる。他の機能化として本ブレンドゴムにイオン液体を含浸することで高イオン導電率と優れた力学物性を有するゲル電解質の作成が可能であることを確認している。
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Report
(3 results)
Research Products
(24 results)
