圧力誘起相転移によるソフトマテリアルの新規相分離構造の創製とそのリサイクル

压力诱导相变创建新型软材料相分离结构及其回收利用

基本信息

批准号：
13031053
负责人：
竹中幹人
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
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

项目摘要

研究実績は以下のとおり.本年度の研究では、圧力ジャンプによる瞬間的なクエンチにより温度ジャンプによる実験が不可能なジブロックコポリマーの無秩序状態内のジャンプに伴う濃度揺らぎの時間変化を測定することによって、ジブロックコポリマー鎖のダイナミックスを明らかにすることを目的とした。用いたジブロックコポリマーはポリスチレンポリイソプレンジブロックポリマー(PSPI)である。数平均分子量Mnは12000、Mw/Mn=1.02である。ここで、Mwは重量平均分子量である。PSPI中のスチレン重量分率は0.54である。このPSPIは上限秩序無秩序転移温度型および下限秩序無秩序圧力型の相図を持つ。PSPIの秩序無秩序転移温度は40℃以下である。このサンプルを70℃において、圧力P=100MPaを印加し、常圧(O.1MPa)へ圧力ジャンプさせた後の散乱光強度の時間変化をシンクロトロン時分割小角X線散乱法にて測定した。その結果、散乱光強度は圧力ジャンプに伴い、どの観測された波数qにおいても散乱光強度が増加することがわかった。この散乱光強度の時間変化はCahn-Hilliard-Cook理論にに示される指数関数的な成長が見られる領域が存在し、成長速度のq-依存性およびオンサーガー係数のq-依存性を求めることができた。得られたオンサーガー係数のq-依存性はKumaran and Fredricksonらが理論的に導いた結果と定性的に一致した。

研究结果如下。在今年的研究中，我们测量了与二嵌段共聚物的无序状态跳跃相关的浓度波动的时间变化，由于压力跳跃导致瞬时淬灭，因此使用温度跳跃的实验不可能达到目的。这项研究旨在阐明二嵌段共聚物链的动力学。所使用的二嵌段共聚物是聚苯乙烯聚异戊二烯二嵌段聚合物(PSPI)。数均分子量Mn为12000，Mw/Mn=1.02。这里，Mw是重均分子量。 PSPI中苯乙烯的重量分数为0.54。该PSPI具有具有有序-无序转变温度类型的上限和有序-无序压力类型的下限的相图。 PSPI的有序-无序转变温度低于40°C。在70℃下对该样品施加P＝100MPa的压力，在压力跃升至常压(0.1MPa)后，使用同步加速器时间分辨小型光强计测定散射光强度的时间变化。角X射线散射法。结果发现，在任何观测到的波数q下，散射光强度都随着压力跃变而增加。 Cahn-Hilliard-Cook 理论中存在一个区域，其中散射光强度的时间变化呈指数增长，并且可以确定增长率的 q 依赖性和 Onsager 系数 I 的 q 依赖性。能够做到。获得的 Onsager 系数的 q 依赖性与 Kumaran 和 Fredrickson 等人的理论结果定性一致。