2004 Fiscal Year Annual Research Report
広帯域誘電分光法による高分子-低分子量分子性液体混合系のガラス転移
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15540396
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
新屋敷 直木 東海大学, 理学部, 助教授 (00266363)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八木原 晋 東海大学, 理学部, 教授 (40191093)
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| Keywords | 広帯域 / 誘電分光 / 高分子 / 分子性液体 / アルコール / 溶液 / ガラス転移 / 緩和現象 |
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| Research Abstract |
本研究では水以外の液体と高分子の混合系の超広帯域誘電分光(BDS)測定を30GHz〜1μHzの周波数域で行い,液体状態からガラス状態までの誘電緩和を観測し,高分子-低分子量分子混合系の緩和機構の一般論を確立する事を目的とする。
多価アルコール-PVP混合系のBDS測定
ポリビニルピロリドン(PVP)と様々な構造の多価アルコールとの混合系の25℃における広帯域誘電分光測定を行い,PVP-1価アルコール溶液の結果と比較した。多価アルコール溶液でも1価アルコール溶液と同様,アルコールの緩和は2GHz〜100MHzの周波数域で,PVPの緩和は10MHz〜10kHzの周波数域で観測された。溶液中の1価アルコールの緩和時間は水素結合密度ρ_Aによって一義的に決定されるが,多価アルコールの緩和時間は水素結合密度では決定されず,1価アルコールとは異なる要因で緩和時間が決定されている。PVPの緩和については,緩和時間と溶媒粘度の関係が1価アルコールとは異なる事が示された。
プロパノール-PVP混合系の液体〜ガラス転移温度におけるBDS測定
アルコールの中でも構造が比較的単純で結晶化せずにガラス化しやすいプロパノールを用い,液体からガラス転移温度までの広い温度域でアルコールに起因すると思われる3つの緩和とPVP分子鎖の局所運動に起因する緩和を観測した。純粋なプロパノールでは主緩和の高周波側に2つの副緩和が観測されたが,PVP-プロパノール溶液で観測された2つの副緩和は,1つは主緩和の低周波側,1つは高周波側に観測された。PVPの影響によりプロパノールの緩和機構が大きく変化したことを意味する。今後さらにPVP濃度を変化させて緩和を観測することにより,これらの緩和のメカニズムが明らかになると考えられる。
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