超臨界モノマーを含むポリマー溶液の液液平衡の測定と推算

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24360321
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 滝嶌 繁樹 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10188120)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木原 伸一 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30284524) ; 春木 将司 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90432682)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: ポリマー溶液 / 液液平衡 / 分子量分布 / 多分散ポリエチレン / 超臨界エチレン / 状態方程式

Outline of Annual Research Achievements

液液分離による多分散polyethylene(PE)溶液からの溶媒・モノマーの回収と、PE製品の高品質化を目的として、昨年度に明らかになったhexane(C6)＋多分散PE ２成分系の相平衡関係の知見を踏まえ、本年度は、ethylene(C2)＋C6＋多分散PE ３成分系の液液相挙動および液液平衡の測定を行うとともに、Sanchez-Lacombe状態方程式(S-L EOS)による相関・推算を行った。多分散PE試料は、昨年度と同一の、重量平均分子量30 kg/mol, 多分散度3.94のものである。
相挙動の測定は温度473 K, C2組成10 wt%, PE組成4～10 wt%（C2フリー）で行ったところ、相分離圧力は２成分系の場合に比べて約10 MPa高くなった。また、この結果をS-L EOSで良好に相関することができた。
相平衡の測定は温度473 K, 圧力11 MPa, C2組成10 wt%, PE組成7.5～20 wt%（C2フリー）で行い、併せて両相のPEの分子量分布も測定した。その結果、以下の事項が明らかになった。1) 仕込みPE組成の増加に伴い、両相のPE組成は増加する。2) S-L EOSによって相挙動の相関を行うことで、３成分系の相平衡を良好に推算することができる。3) ２成分系の場合と異なり、PEリッチ相のPE組成は相分離曲線よりも低圧側になるが、これはS-L EOSによる予測と一致する。4) 溶媒リッチ相にはPEの低分子量成分が、PEリッチ相には高分子量成分が多く含まれ、液液分離によってPE製品の高品質化が可能である。5) ethyleneの添加は相分離圧力には大きな影響を及ぼす（1 wt%あたり約1 MPaの上昇）が、両相のPE組成とPE分子量分布への影響は小さい。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。