2014 Fiscal Year Annual Research Report
環状高分子を構成要素とするトポロジカルブレンド高分子の結晶化制御と高性能化
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24550256
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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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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 高分子材料物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、環状高分子と直鎖状高分子の混合からなるトポロジカルブレンド高分子の結晶化観察を通じて、結晶構造形成に及ぼす絡み合い種類の影響の分子論的実体解明を行うことである。この目的を達成するために、①環状高分子と直鎖状高分子の合成とキャラクタリゼーションと②トポロジカルブレンド高分子の結晶化の偏光顕微鏡およびレーザー光散乱によるその場観察および③結晶化物の形態と結晶学的構造観察および力学特性評価を申請者が中心となって行った。
環状高分子試料として、修飾型Grubbs触媒によるシクロオクテンの開環メタセシス拡大環化重合によって調製される環状ポリオクテンを水素化した環状ポリエチレンを用いた。一方、直鎖状ポリエチレンについては、第2世代Grubbs触媒を利用して、環状ポリエチレンと同様の方法で調製する。調製した試料の化学構造をNMRおよび赤外吸収分光計で確認し、分子量を固有粘度から決定した。また、平衡融点の決定は、DSCで行った。特性評価の完了した環状および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。試料の静置下における結晶化過程をその場観察するために、試料の劣化が防げる窒素雰囲気下で加熱冷却が可能なホットステージと高感度・高解像度顕微鏡画像記録システムを用いた。この直接観察によって、結晶構造形成過程におけるブレンド比、分子量や過冷却度依存性などを明らかした。さらに、試料にせん断流動を印加して結晶化過程をその場観察するために、せん断印加機構を組み込んだホットステージと高感度・高解像度顕微鏡画像記録システムを用いた。この直接観察によって、結晶構造形成におけるせん断速度・歪み量・過冷却度依存性やブレンド比依存性などを明らかした。得られた結晶化物の形態観察を走査型電子顕微鏡で、結晶学的観察をX線広角回折測定によって行った。
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