2023 Fiscal Year Annual Research Report
環状と直鎖状高分子のトポロジカルブレンドの延伸過程の絡み合いと結晶高次構造変化
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21K05186
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
山崎 慎一 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (40397873)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 邦生 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (40274013)
新 史紀 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 助教 (40723268)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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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、環状と直鎖状高分子の混合によって、絡み合い解消に強弱がつけられるブレンド系に、延伸を加えたときの力学的応答と結晶高次構造の変化を観察することによって、延伸過程の絡み合い変化を伴う構造形成の分子論的メカニズムを理解し、全く新しい結晶性高分子材料の創製に繋げることである。この目的を達成するために、①環状および直鎖状高分子の合成とキャラクタリゼーション②ブレンド高分子の結晶化試料の調製とその延伸過程における応力ひずみ曲線の測定③ブレンド高分子の結晶化試料の延伸過程における結晶高次構造の変化のその場観察を申請者が中心となった研究グループによって行った。
当該年度は、延伸過程における結晶高次構造の変化を明らかにするために、前年度までとは異なる部分重水素化ポリエチレン試料(d-PE)を調製し、ラマン散乱測定による検討を試みた。d-PEは分子量が環状が208,000、直鎖が136,000のものを用意した。重水素化試料は、修飾型Grubbs触媒および第2世代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重水素化することによって得た。調製した試料の化学構造の確認を現有のNMRおよび赤外吸収分光計で行った。環状と直鎖状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。
ブレンド試料の応力ひずみ曲線を室温において引張試験機にて測定し、延伸前後のラマン散乱を測定した。延伸前後のラマン散乱ピークの変化に着目すると、延伸後では分子鎖が引張方向に強く配向したことが示唆された。重水素化環状PEと軽水素化直鎖状PEのブレンド試料のラマン散乱から延伸過程における分子鎖配向と絡み合いの間の関係の新たな知見が得られた。
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