微分動的弾性率をプローブとする高分子濃厚系の絡み合い構造緩和に関する研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04805090
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 五十野 善信 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (30135321)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高野 敦志 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (00236241)
• Keywords: 動的弾性率 / 緩和弾性率 / 粘弾性 / 絡み合い / 大変形 / ずり変形 / ポリブタジエン / アニオン重合

Research Abstract

1.シクロヘキサン中、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミンを添加し、n-ブチルリチウムを開始剤としてリビングアニオン重合法によりポリビニルブタジエンを設計分子量7万から70万の範囲で5種合成した。
2.1で得た試料をキャラクタライズした結果、何れの試料でも数平均分子量はモノマーと開始剤のモル比より計算される分子量とよく一致し、分子量分布もMw/Mnが1.05〜1.13とかなり狭く、側鎖ビニル基含量も70%設計どうりの試料が得られたことを確認した。
3.これらの試料を用い、様々なずり歪での緩和弾性率と微分動的弾性率を測定した。緩和弾性率がずり歪に依存しない線形条件下では微分動的弾性率は応力緩和中も時間によらず一定で、しかも自然状態での動的弾性率と一致することを見いだした。したがって線形条件下での絡み合い構造は自然状態における構造から変化しないことが明らかとなった。ずり歪の大きな非線形条件下では緩和弾性率は長時間側では時間依存項と歪依存項に変数分離され、歪依存項はDoi-Edwards理論で説明できること、微分貯蔵弾性率は歪の増大とともに低下し、その回復は非常に遅く、大変形下では絡み合い構造が確かに自然状態での構造から変化し、変化した絡み合い構造の緩和速度は応力緩和速度よりもずっと遅いことが明らかとなった。
4.p-ビス(ジメチルシリル)ベンゼンを架橋剤とし、塩化白金酸を触媒とするヒドロシリル化反応を用いて、円筒状試料成形と同時にポリビニルブタジエン(PVB)を架橋でき、しかも架橋剤量を調節することにより架橋点間分子量を定量的に制御できることが明らかとなった。
5.1から4の結果より、本研究を遂行する準備がすべて整った。