圧刀誘起による高分子結合相関系の相転移と臨界ダイナミクス

压力刀诱导聚合物键合相关体系的相变和临界动力学

• 批准号: 13031019
• 负责人: 柴山 充弘
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13031019/
• 关键词: 温度敏感型高分子ゲル; N-イソプロピルアクリルアミド; 高分子結合相関系; 動的光散乱; 光子相関; 圧力誘起相転移; 体積相転移; 不均一性

温度敏感型で知られるN-イソプロピルアクリルアミド(PNIPA)ゲルを0.1MPa(常圧)から300MPaの静水圧下で調製し、ゲル本来がもつ構造不均一性を静的・動的光散乱法により、調製圧力の関数として定量的に解析した。具体的には、ドイツALV社製キュベット回転・上下ユニットを新たに備えた静的・動的光散乱装置(ALV-5000)を用い、ゲルからの散乱光の光子相関を多数のサンプリングポイントでとる(アンサンブル平均動的光散乱法)。そして、このデータをもとに濃度揺らぎの動的・静的成分の分離を行うことでゲルの非エルゴード性を評価し、不均一度を見積った。その結果、圧力印可により、ゲルの不均一性は上昇し、約170MPa付近で揺らぎは発散し、相分離状態に移行することがわかった。また、光子相関関数の評価より、緩和時間が発散する点(ゲノ化点)と不均一性および、体積相転移との相関関係を議論した。さらにその一方で、光学顕微鏡下で体積相転移現象を時分割観察を行い、ゲルの収縮過程の時系列解析による収縮キネティクスの調製圧力依存性について考察したところ、不均一性と高速収縮性とは密接な関係があることが認められた。これらの成果を12月にメキシコで開催されたPacific Polymer Conferenceの招待講演で発表した。

以温度敏感类型而闻名的N-异丙基胺（PNIPA）凝胶在0.1mPa（正常压）至300 MPa的静态水压下以静态水压制备，并且该凝胶最初具有静态和静态和凝胶的含义。动态光散射。具体来说，我们使用新的且动态的光散射装置（ALV-5000），该设备新型配备了Cuvet旋转和上下，并使用凝胶的散射光的大量采样点（集成平均动态光散射方法）。然后，基于这些数据，分离了浓度的动态和静态成分，以评估凝胶的非可连接性并均匀地估计。结果，发现由于压力密封而导致的凝胶不平衡增加，并且大约170 MPa的波动散开并转移到相分离状态。此外，我们讨论了缓解时间消散的点，无与伦比的时间与体积相位相位之间的相关性与光学相关函数之间的相关性之间的相关性。另一方面，当观察到光学显微镜下的体积相斗争现象在一个时间分段中观察到，并考虑了通过时间 - 凝胶收缩过程分析合同动力学的压力依赖性时，收缩？这些结果在12月在墨西哥举行的太平洋聚合物会议的邀请演讲中宣布。

项目成果

T.Kawauchi, M.Isshiki, M.Takeda, M.Shibayama: "Characterization of Gel Structure in Poly(vinyl chloride) by Light Scattering 1. Molecular Weight and Process Temperature Dependence"Polymer. vol.42. 3875-3881 (2001)

T.Kawauchi、M.Isshiki、M.Takeda、M.Shibayama：“通过光散射表征聚氯乙烯中的凝胶结构 1. 分子量和过程温度依赖性”聚合物。

T.Motonaga, M.Shibayama: "Studies on pH and Temperature Dependence of the Dynamics and Heterogeneities in Poly(N-isopropyl acrylamide-co-Sodium Acrylate) Gels"Polymer. vol.42. 8925-8934 (2001)

T.Motonaga、M.Shibayama：“聚（N-异丙基丙烯酰胺-共-丙烯酸钠）凝胶中动力学和异质性的 pH 和温度依赖性研究”聚合物。

C.Nakamoto, T.Motonaga, M.Shibayama: "Preparation Pressure Dependence of Structure Inhomogeneities and Dynamic Fluctuations in Poly(N-isopropylacrylamide) Gels"Macromolecules. vol.34. 911-917 (2001)

C.Nakamoto、T.Motonaga、M.Shibayama：“聚（N-异丙基丙烯酰胺）凝胶中结构不均匀性和动态波动的制备压力依赖性”大分子。