光で時空間的に強制した高分子混合系の相分離ダイナミクスと新規材料の設計

光驱动聚合物混合物体系时空相分离动力学及新材料设计

• 批准号: 19031018
• 负责人: 宮田 貴章
• 金额: $ 3.71万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19031018/
• 关键词: ポリマーブレンド; 光反応; 相分離; 時空間制御; コンピュータ支援光照射法(CAI); 反応誘起弾性ひずみ; 相互侵入高公子網目; 光架橋・重合; Ostwald Ripening; ヘキサゴナル相; Mach - Zehnder 干渉計; 弾性ひずみ; 光二量化反応の可逆性; ポリマーブレンド; 光反応; 相分離; 時空間制御; コンピュータ支援光照射法(CAI); 反応誘起弾性ひずみ; 相互侵入高公子網目; 光架橋・重合; Ostwald Ripening; ヘキサゴナル相; Mach - Zehnder 干渉計; 弾性ひずみ; 光二量化反応の可逆性

光で高分子混合系の相分離を時空間制御するために、下記の実験を行った。1)コンピュータ支援光照射法(Computer-Assisted Irradiation, CAI)を用い、Polystyrene/MMA混合溶液を365nmのUVを照射して、polystyreneの成分とpoly(methyl methacrylate)の成分を重合・架橋した。反応に伴って、相分離が起こり、形成されたモルフォロジーを共焦点レーザー顕微鏡で観察・解析を行った。時空間的に制御するためにコンピュータで設計した様々な光パターンを周期的に混合系に入射し、反応を誘起した。結果として、溶液系の場合では、MMAラジカルの寿命と光のON-OFFの周期との大小関係により、モルフォロジーの秩序性が決定されることがわかった。2)一方では、架橋反応によって引き起こされた弾性ひずみをMach-Zehnder干渉計で観測解析すると同時に、光照射過程にOFFの時間を導入することにより、モルフォロジーの規則性を低下することも見出した。3)Mach-Zehnder干渉計を用い、バルク状のpolystyrene/poly(vinyl methyl)ether(PS/PVME)のブレンドをCAI法により、405nmの紫外光を照射して、PS鎖の架橋により、相分離を引き起こした。照射光を周期的に施すと、周期により、ブレンドのモルフォロジーの規則性が変化するが、ある特定の照射周波数では、構造の周期分布がもっとも狭くなり、バルク状の反応誘起ひずみがモルフォロジーの秩序性に著しく影響を及ぼすことがわかった。

进行以下实验，以控制聚合物混合系统的相分离。 1）使用计算机辅助光照射法（CAI），用365 nm UV辐照聚苯乙烯/MMA混合溶液，以聚合和交联聚苯乙烯组件与聚甲基丙烯酸甲酯）。与反应一起发生相位分离，并使用共聚焦激光显微镜观察并分析形成的形态。各种计算机设计的光模式用于空间和时间控制，定期出现在混合系统上，以引起反应。结果，发现在解决方案系统的情况下，形态学的顺序取决于MMA自由基的寿命与轻度on-On-Ow-On-Off时期之间的幅度关系。 2）另一方面，我们还发现，通过观察由与马赫德尔干涉仪的交联反应引起的弹性应变，通过引入时间进入光照射过程，可以降低形态的规律性。 3）使用Mach-Zehnder干涉仪，通过CAI方法将散装的聚苯乙烯/聚（乙烯基甲基）醚（PS/PVME）混合物用405 nm紫外线照射，并且相位分离是由PS链的交联引起的。当定期应用辐照光时，混合形态的规律性随着时期的变化而变化，但是在某些辐照频率下，结构的周期性分布最窄，并且散装的反应诱导的菌株对形态的顺序有显着影响。