2019 Fiscal Year Annual Research Report
Crystallization control using entanglement topology that not able to be realized only by linear polymer
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17K05998
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
山崎 慎一 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (40397873)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 邦生 岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (40274013)
新 史紀 岡山大学, 環境生命科学研究科, 助教 (40723268)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 高分子構造・物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、直鎖状高分子だけでは実現できない絡み合いトポロジーを持った高分子の結晶化メカニズムを解明し、その結晶化を制御することで、これまでにない高性能結晶性高分子材料を創製することである。直鎖状高分子だけでは実現できない絡み合いトポロジー群は、結び目絡み合いを持たない環状高分子と、結び目を形成し複雑に絡み合うことができる直鎖状高分子または星形高分子を混合し、両者が絡み合うことによって形成できる。具体的な検証事項は、以下の通りである。①分子量の異なる数種の環状と直鎖状および星形ポリエチレンを合成し、そのブレンド試料の静置下および流動場での結晶化過程を明らかにする。②様々なブレンド比や結晶化条件で成形された試料について、結晶構造観察、熱的特性評価と引張試験機などによる力学特性評価を行う。
全研究期間を通じて、分子量が異なる環状と直鎖状または星形ポリエチレンのブレンド系についての研究を実施した。直鎖状および環状ポリエチレンとして、第2世代Grubbs触媒および修飾型Grubbs触媒によるシクロオクテンの環拡大重合によって調製される前駆体高分子を水素化した直鎖状および環状ポリエチレンを用いた。また、星形ポリエチレンとして、既報によって報告された方法で得られる3腕型星形ポリエチレンを用いた。調製した試料の化学構造と平衡融点の決定を現有のNMR、赤外吸収分光計および示差走査型熱量計で行った。特性評価の完了した環状と直鎖状または星形ポリエチレンを所定の割合でブレンドした試料を作製した。
試料の静置下および流動場における結晶化挙動のその場観察を顕微鏡下で行った。この観察によって、星形高分子の分岐点や環状と直鎖が形成する絡み合いがブレンド系の結晶化に及ぼす影響を明らかにした。
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