2004 Fiscal Year Annual Research Report
高分子材料の力学劣化挙動および反応速度論による劣化予測
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16760082
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan College of Technology |
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Principal Investigator |
根本 哲也 東京都立工業高等専門学校, 機械工学科, 助手 (90342477)
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| Keywords | ポリカーボネート / 水中暴露試験 / 加水分解 / 劣化評価 / 反応速度 |
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| Research Abstract |
高分子材料は熱や光,酸素,力学的な負荷等の外乱の影響を受けて劣化することが知られている.このとき外乱の入力方向と外乱の影響の材料内部への拡散の挙動が重要な要因となる.高分子材料について外乱と劣化の関係は,外乱による分子鎖の切断や架橋,副次的な反応等が複雑に発現するため,一義的な関係として表すことは難しい.これまでの研究では力学的な負荷については,一方向負荷,繰り返し負荷等の違いによって,材料全体にわたって一様もしくは一部のみ外乱の影響を受けることを明らかにした.その結果,劣化の状態について,分子鎖の状態と劣化の分布を正確に把握することで,精度よく高分子材料の劣化状態を評価できることがわかった.本研究では,光や水等のように表面から外乱が負荷される場合に,分子構造や分子鎖の変化と材料内部への拡散の状況を調べ,劣化の予測を試みた.ポリカーボネートフィルムの重畳試験片を作成し水中暴露試験を行ない,水の影響の試験時間と表面からの距離の依存性について調べた.その結果,時間の経過とともに表面から徐々に水の影響を受け,分子構造や分子鎖の絡み合いの変化を確認することができた.また,これらの変化の度合いは初期には線形の関係になることを明らかにした.また,外乱の影響が到達しない深さがあり,これは,外乱の状態(強さや種類等)によって変化することがわかった.これらの結果から,種々の劣化状態を分離し夫々を評価することで,劣化履歴を推定できる可能性を示唆することができた.
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