積層欠陥の解析による、高分子結晶の形成過程に関する研究

通过层错分析研究聚合物晶体的形成过程

基本信息

批准号：
12750798
负责人：
登阪雅聡
金额：
$ 0.32万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

立体規則性の異なる3種類のシンジオタクチックポリプロピレン(s-PP)を試料として用いた。s-PPは単分子層単位で積層欠陥を形成する。試料s-PPの希薄溶液をキャストしてガラスなどの基盤上に薄膜を作成し、ホットプレートを用いて様々な温度で結晶化させ、ラメラ状結晶試料を作成した。このラメラ状結晶について、極低温高分解能電子顕微鏡によって、分子鎖の配列に関する情報を記録した高分解能像を撮影することに成功した。この高分解能観察結果と、高分解能像の画像処理については繊維学会誌に投稿中である。s-PPのラメラ状結晶試料からの電子線回折パターンを解析し、積層欠陥がどの程度存在するかをマクロスコピックに定量した。結晶化温度を高くするほど欠陥の少ない結晶が得られた。また、同じ結晶化温度では立体規則性の低い試料の方が欠陥の少ない結晶を与えた。この事から、欠陥の量は結晶化速度に依存し、ゆっくりと結晶化する条件(結晶化温度が高い・立体規則性が低い)ほど成長面に付着した分子鎖が安定な配置を模索する時間が長く、欠陥の少ない結晶を与えると考えられた。これらの議論については「第10回材料学会高分子材料シンポジウム」および「第49回高分子討論会」で発表した。また、繊維学会誌にも投稿中である。光学顕微鏡を用いて成長過程を観察し、種々の結晶化温度における(010)面の成長速度を求めた。積層欠陥が存在していることにより、s-PPの(010)面は常に段差を持っているはずなので、成長レジュームIからIIへの転移は存在せず常にレジュームII成長を行うはずである。それにも関わらず、レジューム転移と同様な成長速度の変化が観察された。この点については今後の検討課題である。

具有不同立体尺度的三种类型的联合性聚丙烯（S-PP）作为样品。 S-PP形成单层单元中的堆叠缺陷。施放样品S-PP的稀释溶液以在玻璃或其他底物上形成薄膜，并在各种温度下使用热板来制备层状晶体样品。使用低分辨率的分子链的高分辨率图像的高分辨率图像成功拍摄了层状晶体，并使用低分辨率的高分辨率电子显微镜进行了拍摄，该图像记录了有关分子链排列的信息。这些高分辨率观察结果和高分辨率图像的图像处理的结果目前已提交给《纺织社会杂志》。分析了来自S-PP的层状晶体样品的电子衍射模式，并使用宏观方法对存在堆叠缺陷的程度进行了定量。结晶温度越高，获得的缺陷越少。此外，在相同的结晶温度下，立体尺寸较小的样品产生的缺陷较少。由此，人们认为缺陷量取决于结晶速率，并且缓慢的结晶条件（较高的结晶温度和较低的立体尺寸）将更长的时间探索稳定的分子链与生长表面附着的分子链排列，从而导致晶体缺陷较少。这些讨论在材料协会的第10个聚合物材料研讨会和第49个聚合物讨论中进行了介绍。它也被发布在《纺织社会杂志》中。使用光学显微镜观察了生长过程，并确定了（010）平面在各种结晶温度下的生长速率。由于存在堆叠缺陷，因此S-PP的（010）平面应始终具有阶跃差异，因此没有从生长简历I到II的转移，并且始终生长简历II。然而，将相似的增长率变化视为简历转移。这是将来会讨论的话题。