Specific deformation behavior of crystalline polymer under biaxial deformation

双轴变形下结晶聚合物的具体变形行为

基本信息

批准号：
21H02003
负责人：
小椎尾謙
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

项目摘要

高分子フィルムの力学物性評価は、一軸伸長試験によって評価された研究がほとんどであり、より実用条件に変形に近い二軸伸長変形に基づく評価はエラストマーやゲルでは行われているものの、結晶性高分子に関してはほとんど報告された例がない。ひものような一次元的な分子鎖形態を有する高分子のうち屈曲性に富む結晶性高分子の場合、一軸変形下において、すぐに一方向に配向してしまう。このため、複雑な階層構造を有する結晶性高分子において、一軸変形下の結果は極めて特殊な一部分の情報に過ぎない。さらに、結晶性高分子は、固体であるにもかかわらず配向が容易に起こるため、二軸伸長変形による評価が必要であると考えられるがほとんど行われていない。本研究申請では、二軸伸長変形時の結晶性高分子膜の力学物性を評価するとともに、伸長変形過程におけるその場解析法に基づき分子鎖凝集構造変化の特異性を解明することを目的とする。2022`年度は、結晶性高分子の代表である線状低密度ポリエチレン(LLDPE)フィルムの二軸伸長過程における力学物性およびその場構造変化を広角X線回折(WAXD)測定および偏光高速度カメラ(PHC)観察に基づき評価した。その結果、WAXD測定により、LLDPEでは、低ひずみ域で直方晶から単斜晶への結晶転移が起こることが明らかとなった。さらに、PHC観察より、その後さまざまな方向の降伏がフィルム内で起こり、最終的には、均一な配向状態に到達して破断に至ることが明らかとなった。

分子膜的大多数机械膜评估都是通过单轴扩展测试评估的，并且基于两个轴扩展变形的评估更接近实际条件，弹性体和凝胶是通过弹性体和凝胶进行的，但是结晶高结晶高。几乎没有关于分子的报告。在具有单一二维分子分子（例如弦）的晶体聚合物的情况下，具有丰富柔韧性的晶体聚合物，它立即在单个轴变形下以一个方向定向。因此，在具有复杂层次结构的结晶聚合物中，在单轴变形下的结果只是信息的非常特殊的部分。此外，晶体聚合物被认为是对两个轴扩展变形的评估，因为尽管固体稳定，但很少进行。在这项研究应用中，目的是评估两个轴扩展变形期间晶体聚合物膜的力学，并根据扩展变形过程中的分析方法阐明了分子链聚集结构变化的特殊性。在2022`年中，线性低密度聚乙烯（LLDPE）膜是晶体聚合物的代表，是宽 - 角X -Ray（WAXD）测量（WAXD）测量（WAXD）测量（WAXD）测量（WAXD）测量结构的结构变化（WAXD）。结果，WAXD测量表明，LLDPE导致晶体从矩形晶体到低应变范围内的单形晶体的晶体过渡。此外，PHC的观察结果揭示了膜中发生的各种定向投降，最终达到了统一的取向状态并破裂。

项目成果

期刊论文数量（1）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Specific deformation behavior of isotactic polypropylene films under a multiaxial stress field

多轴应力场下等规聚丙烯薄膜的特定变形行为

DOI：
10.1039/d2sm00147k
发表时间：
2022
期刊：
Soft Matter
影响因子：
3.4
作者：
Ken Kojio;Aya Fujimoto;Chigusa Nagano;Shuhei Nozaki;Kazutoshi Yokomachi;Kazutaka Kamitani;Hirohmi Watanabe;Atsushi Takahara
通讯作者：
Atsushi Takahara