2012 Fiscal Year Annual Research Report
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
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24360321
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
滝嶌 繁樹 広島大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10188120)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木原 伸一 広島大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (30284524)
春木 将司 広島大学, 大学院・工学研究院, 助教 (90432682)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ポリマー溶液 / 超臨界流体 / ポリエチレン / 液液平衡 / 分子量分布 |
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| Research Abstract |
初年度の研究として、まず、多分散ポリエチレン(重量平均分子量6010,多分散度1.48)とヘキサンからなる2成分系ポリマー溶液を対象とし、ポリマー質量分率を0.005～0.20の範囲で12点変化させ、温度190℃および200℃において液液相分離圧力を測定した。この際、ポリマー組成が高い範囲では従来の曇点測定法では理論と合わない傾向が見られたため、測定法を改善することによって信頼性の高い測定値を得た。この結果をこれまでの単分散ポリエチレンの相分離圧力の結果と比較すると、液液相分離圧力の極大値であるUCSPが低ポリマー組成側に移動する結果となった。また、これらの結果をSanchez-Lacombe状態式によって相関・推算したところ、多分散度の増大とともにUCSPが低ポリマー組成側に移動する傾向は表現できたものの、多分散ポリエチレン系の相分離圧力の測定値を良好に推算するには至らなかったため、現在、その原因の追求と状態式の修正を進めている。
次に、上記と同じ多分散ポリエチレン+ヘキサン溶液を対象とし、相分離圧力よりも低圧の液液相分離領域において平衡状態に到達させた後、両液相をサンプリングして組成分析とポリマー分子量分布の測定を行なった。測定条件は温度200℃,仕込みポリエチレン質量分率0.075～0.15(4組成),圧力2.5～3.5MPa(3点)である。このような高温高圧におけるポリマー溶液の液液平衡のデータは世界初であり、測定の結果、以下のことが明らかになった。
1.仕込みポリエチレン組成が高いほど両液相のポリエチレン組成は高くなり、溶媒リッチ相におけるこの傾向は理論による予測と一致しているが、ポリマーリッチ相での結果は理論と逆である。
2.両相のポリマー分子量分布の測定結果は理論による予測と良好に一致する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
備品として購入した高温GPCの納入が9月末であったために液液平衡の測定データが予定よりも少なくなったが、その分、相分離圧力の測定データを多数取得し、状態式による理論計算が予定よりも進展した。
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| Strategy for Future Research Activity |
超臨界モノマーを含む3成分系に対して測定データを蓄積し、理論による予測と一致していないポリマーリッチ相の組成の問題を明らかにすることを重点とする。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
備品を購入する計画はなく、測定用の試料や配管材料等の消耗品を購入する他、学会発表のための旅費として使用する予定である。
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