高じん性な高分子材料の分子設計

坚韧高分子材料的分子设计

基本信息

批准号：
04650792
负责人：
石川優
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Yamagata 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：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650792/
关键词：
高じん性分子設計架橋間分子量アダクトバルクな力学特性

项目摘要

優れた耐熱性を有する高性能高分子材料の信頼性を保持するのに必要な力学特性はいずれも分子鎖の一次構造に依存するモビリィティ、あるいは絡み合いのような分子間の相互作用に大きく影響される。耐熱性を付与するためには分子鎖に剛直な分子を導入することによりモビリィテイを制御、あるいは強固な架橋の導入が従来試みられてきたが、それは材料の剛性に必要以上の増加、あるいは分子鎖に局所的に過大な応力をもたらし、一般にそれはガラスのように脆くて(じん性の低い)高分子材料となる。このような破壊の〓高分子鎖の局所的な不均一によるので、架橋構造を持つ高分子材料では架橋間の分子量の分布がその強度に大きく影響する。本研究では異なった混合割合で合成されたトリエチレンテトラミンとビスフェノールA型エポキシ樹脂のアダクトを架橋劑としてもちいて架橋間の分子量がじん性に及ぼす効果、及びそのバルクな力学特性を評価することによってじん性の簡便な評価方法を検討した。種々の混合割合で合成されたトリエチレンテトラミンとビスフェノールA型エポキシ樹脂のアダクトとトリエチレンテトラミン及びDDSを架橋劑として用いてエポキシ樹脂の架橋試料を製作した。各種混合割合で製作されたアダクトの粘度はかなりの高粘度であった。赤外分光によりこのアダクトの化学構造の検討した。高粘度のアダクトのエポキシ樹脂との混合には困難がもとない、現時点では一軸引っ張り試験による弾性率、降伏応力の測定、三点曲げ試験による変形及び破壊機構のじん性は発現機構の解析に必要な試料を得ることは出来なった。トリエチレンテトラミン及びDDSで硬化したエポキシと分子量を調整したアダクトとのじん性の比較を行うためにはアダクトの作成に関するさらに詳細な検討が必要である。レーザータイプの測長器を用いたバルクな力学特性試料の検討は従来のひずみゲージによる方式よりじん性の評価に直接関係する大変形で非線形な変形領域での測定が可能であることが、種々の高分子材料について確認することが出来、じん性の簡便な評価に有効であることが確認出来た。

保持具有优异耐热性的高性能聚合物材料的可靠性所必需的机械性能很大程度上受到取决于分子链的一级结构的迁移率以及分子之间的相互作用（例如Ru）的影响。为了赋予耐热性，人们尝试通过在分子链中引入刚性分子来控制流动性，或者引入强交联，但这导致材料的刚度不必要地增加，或者导致材料局部承受过大的应力。材料，通常会产生脆性（低韧性）聚合材料，如玻璃。由于这种破坏是由于聚合物链的局部不均匀性造成的，因此具有交联结构的聚合物材料的强度很大程度上受到交联之间的分子量分布的影响。在这项研究中，以不同混合比例合成的三乙烯四胺和双酚A环氧树脂的加合物用作交联剂，以评估交联之间的分子量对韧性和整体机械性能的影响，我们研究了一种评估韧性的简单方法。以不同混合比例合成的三乙烯四胺和双酚A型环氧树脂加合物，以三乙烯四胺和DDS作为交联剂，制备环氧树脂交联样品。以各种混合比产生的加合物的粘度相当高。通过红外光谱研究了该加合物的化学结构。高粘度加合物与环氧树脂混合存在一定困难，目前采用单轴拉伸试验测定弹性模量和屈服应力，通过三点弯曲试验测定变形韧性和断裂机理。无法获得必要的样品来分析开发机制。需要对加合物制备进行更详细的研究，以比较用三乙烯四胺和 DDS 固化的环氧树脂以及分子量调整的加合物的韧性。使用激光型长度测量装置对样品的整体机械性能进行检查表明，与传统的应变计方法相比，可以测量与韧性评估直接相关的大的非线性变形区域。该方法对于简单评价韧性是有效的。