法線応力測定による高分子溶液のずり誘起相転移の検討

使用法向应力测量研究聚合物溶液中剪切诱导的相变

基本信息

批准号：
07651102
负责人：
高橋良彰
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではずり流動誘起相分離を起こす高分子溶液について、法線応力測定を中心に均一及び相分離状態で粘弾性測定を行い、それを基に流動誘起相転移が起こる場合の粘弾性の変化を調べるとともに、流動光散乱測定も行い、高分子溶液のずり流動誘起相転移について考察することを目的とした。用いた試料は、ポリスチレン(PS)(分子量約130万)とポリα-メチルスチレン(PAS)(分子量約180万)である。溶媒はPSにはジオクチルフタレート(θ温度約22℃)を、PASにはn-ウンデシルアニシテート(θ温度約33℃)を用いた。各溶液の相分離温度は曇点測定により決定した。均一及び相分離状態の粘弾性、特に第一法線応力差N_1のずり速度依存性は、それぞれ単一高分子系(線形領域ではずり速度の2乗)及び二相の粘度が等しい非相溶液体混合系(ずり速度の1乗)と同様であった。相分離点近傍の相溶状態で、非線形領域に入りずり速度を増加させていくと流動誘起相分離が起きた。この場合のN_1のずり速度依存性は、始めは線形挙動であったのが非線形領域に入ってしだいに小さくなり、均一系には見られない殆ど変化しなくなる領域が現われた後、ずり速度の1乗に比例する領域が現れた。対応する流動光散乱は現状では定量的な議論ができるだけの精度が得られていない。定性的にはN_1が殆ど変化しなくなる領域が始まるあたりで散乱が強くなり(わずかに濁り始め)、1乗に比例する領域では完全に白濁することが観察された。即ち、ずり速度を上げてずり流動誘起相分離が起き、系全体に渡って濃厚相が分散してくると非相溶液体混合系と同様にN_1がずり速度の1剰に比例するようになったと考えられる。

在这项研究中，目的是在均匀和相分离状态下进行粘弹性测量，重点是正常应力测量，并研究流动诱导的相位过渡发生时粘弹性的变化，并执行流动光散射测量，并考虑剪切诱导的聚合物溶液的剪切诱导的相位过渡。所使用的样品是聚苯乙烯（PS）（约130万）和多α-甲基苯乙烯（PAS）（分子量约180万）。溶剂为pS的二钟苯二甲酸酯（θ温度约为22°C），而pas的n-二甲基酰偶联（θ温度约为33°C）。通过云点测量确定每个溶液的相分离温度。均匀和分离状态的粘弹性，尤其是第一个正常应力差N_1的剪切速率依赖性N_1的剪切速率依赖性与单个聚合物系统的剪切速率相似（平方是线性区域中的剪切速率）和非相溶液溶液混合系统（分别为剪切速率的平方），在这两个阶段的均等速度相等。当流动诱导的相分离发生时，当相位分离点附近的兼容状态增加剪切速率时，则会进入非线性区域。在这种情况下，N_1的剪切速率依赖性最初开始是线性的，但在非线性区域逐渐下降，在几乎没有变化的区域似乎在均匀的系统中看不到，与剪切速率的第一个势力成比例的区域出现。目前，相应的流灯散射还不够准确，无法进行定量讨论。从质量上讲，观察到在N_1几乎没有变化的地区开始，散射变得更强壮（开始变得有些泥泞），并且它在与第一个力量成正比的区域中变得完全泥泞。也就是说，当剪切速度增加时，剪切流诱导的相分离发生，并且集中相位在整个系统中分散时，N_1与一个过量的剪切速度成正比，就像在非相溶液溶液混合系统中一样。