誘電緩和・小角X線回析同時測定による高分子鎖ダイナミクスと構造形成についての研究

通过同时测量介电弛豫和小角 X 射线衍射研究聚合物链动力学和结构形成

• 批准号: 07740352
• 负责人: 深尾 浩次
• 金额: $ 0.7万
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740352/
• 关键词: 結晶化; 誘電緩和; 小角X線回析; α-緩和; 同時測定

高分子鎖のダイナミクスに関しては希薄溶液・濃厚溶液・融液について、すでに多くの知見が得られている。それに対して、結晶性高分子の非晶相内での高分子鎖の運動は結晶相の存在という幾何学的制約のために非晶性高分子のそれとは大きく異なることが知られている。本研究では、結晶化速度が遅く時分割測定の可能なポリエチレンテレフタ-を対象として、融液から結晶化が進行し、高次構造が形成されていく過程で、非晶相に関係した誘電緩和スペクトルがどの様に変化するかを実時間で追跡し、同時に小角X線回析により、高次構造の変化を測定した。小角散乱装置は京都大学超強力X線室の点収束型小角散乱装置を用いた。誘電測定は10-2Hz-10^2Hzの範囲ではHP4284LCRメータを、10^2Hz-10^6Hzの範囲ではソ-ラトロンインピーダンスアナライザ1260を用いた。その結果、α緩和の誘電緩和強度の減少が十分に終わってから、はじめて長周期構造が出現することが明らかとなった。このことは、融液から高分子鎖が結晶相へ取り込まれて、高次構造が形成されて行く過程は融液からの結晶化と言う単一機構ではなく、高分子鎖のダイナミクスが十分に拘束をうけた状態を経て、はじめて高次構造形成が開始されるということを示唆している。

关于聚合物链的动力学，人们已经获得了有关稀溶液、浓溶液和熔体的许多知识。另一方面，已知由于结晶相的存在所施加的几何限制，结晶聚合物的无定形相内聚合物链的运动与无定形聚合物的运动显着不同。在这项研究中，我们以结晶速度慢且可以分时方式测量的聚对苯二甲酸乙二醇酯为研究对象，研究了从熔体结晶并形成非晶相过程中与非晶相相关的介电性能。我们实时跟踪弛豫光谱的变化，同时利用小角X射线衍射测量高阶结构的变化。所用小角散射装置为京都大学超强X射线室的点聚焦小角散射装置。对于介电测量，在 10-2Hz-10^2Hz 范围内使用 HP4284LCR 表，在 10^2Hz-10^6Hz 范围内使用 Solartron 阻抗分析仪 1260。结果表明，只有在α弛豫的介电弛豫强度充分降低后，才会出现长周期结构。这意味着聚合物链从熔体并入结晶相并形成高阶结构的过程不是称为熔体结晶的单一机制，但聚合物链的动力学就足够了。高阶结构的形成仅在约束状态发生后才开始。

项目成果

K. Fukao, Y. Miyamoto: "Dielectric relaxation of play (ethylene terephthalate) during crystallization process" Proceedings of the workshop on non eguilibrium phenomena in srpercooled fluids, glasses and omorhons materials. (in press). 1996

K. Fukao，Y. Miyamoto：“结晶过程中的介电弛豫（对苯二甲酸乙二醇酯）”关于过冷流体、玻璃和奥莫洪材料中非平衡现象的研讨会论文集。

K. Fukao: "Anomalous behaviors of phase transition and crystal structure of urea adducts with n-eicosane" Journal of Physics: Condensed Matter. (in press). (1996)

K. Fukao：“尿素与正二十烷加合物的相变和晶体结构的异常行为”物理学杂志：凝聚态物质。

T. Matsumoto, S. J. S, K. Izumi H, Miyaji, K. Fukao, Y. Miyamoto: "Dielectric properties and phase transition of pTS" Journal of Physical Society of Japan. (in press). (1996)

T. Matsumoto、S. J. S、K. Izumi H、Miyaji、K. Fukao、Y. Miyamoto：“pTS 的介电特性和相变”日本物理学会杂志。