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

环状和线性聚合物拓扑共混物拉伸过程中的缠结和晶体构象变化

基本信息

批准号：
21K05186
负责人：
山崎慎一
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05186/
关键词：
高分子構造・物性高分子・繊維加工

项目摘要

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う。当該年度は、前年度とはブレンドの構成成分分子量の効果を検討するために、前年度とは異なる分子量である分子量が56,000および173,000の環状と、分子量が142,000の直鎖状ポリエチレンのブレンド系についての研究を実施した。環状および直鎖状ポリエチレンとして、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水素化した環状および直鎖状ポリエチレンを用いた。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た。応力ひずみ曲線の降伏応力の変化に着目すると、ブレンド成分である直鎖状ポリエチレンがある組成において、降伏応力が極大を示すことがわかった。また、その極大を示す組成はブレンド系の環状ポリエチレン分子量に依存することがわかった。

这项研究的目的是通过观察机械响应和晶体结构的变化来理解结构形成的分子机制，纠缠过程的变化，当将拉伸应用于混合系统时，通过循环和线性聚合物的混合加强了晶体结构的变化，并导致创建全新的Crystalline Polymer材料。 To achieve this objective, the applicant will conduct in situ observations of the changes in the crystallization of the cyclic and linear polymers (2) Preparation of the crystallized sample of the blended polymer and measurement of the stress strain curve during the stretching process (3) Changes in the crystallization of the crystallized sample of the blended polymer during the stretching process (2) In-situ observation of changes in the crystallization of the blended polymer （2）在本财政年度，为了检查上一个财政年度混合成分的分子量的影响，对循环聚乙烯的混合系统进行了研究，其分子量为56,000和173,000，这与上一年的分子量为56,000和173,000，这与上一个财政年度不同，线性聚乙烯具有142,000的分子量。作为环状和线性聚乙烯，通过通过修饰的Grubbs催化剂和第二代Grubbs催化剂对环烯聚合物制备的前体聚合物和线性聚乙二烯的氢化。使用当前的NMR和红外吸收光谱仪确认制备样品的化学结构。通过以给定比率混合循环和线性聚乙烯来制备样品。使用拉伸测试仪在室温下测量混合样品的应力应变曲线。重点是应力应变曲线中的屈服应力变化，发现屈服应力在线性聚乙烯的组成中是最大的，即混合成分。还发现，显示最大值的组成取决于混合系统环状聚乙烯的分子量。