高分子配向超薄膜上に生長した高分子結晶の高分解能観察

超薄取向聚合物薄膜上生长的聚合物晶体的高分辨率观察

基本信息

批准号：
08751044
负责人：
登阪雅聡
金额：
$ 0.58万
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

高分子結晶をポリテトラフルオロエチレン(テフロン:PTEF)超薄膜上にエピタキシャル生長させ、分子鎖に垂直な方向から高分解能観察することにより、結晶表面付近での微細構造を解明することを試みた。まず、PTEFのロッドに荷重をかけながら、ほぼ一定の速度と圧力でスライドガラス上を掻引することの出来る、薄膜作成装置を作成した。この装置を用い、約500〜600kPa、0.5mm/秒、基板温度200〜300℃の条件で、TEFの超薄膜を得ることが出来た。この超薄膜は厚さ数10nmであり、透過型電子顕微鏡(TEM)の試料支持膜として用いることが出来た。この超薄膜上に種々の結晶性高分子を溶液から結晶化させることを試みた。ポリエチレン(PE)はp-キシレンの0.01wt%溶液からエピタキシャル生長した。シンジオタクチックポリスチレン(s-PS)とポリエーテルエーテルケトンは、稀薄溶液からは膜状に結晶を生成しなかったが、溶液をPTFE超薄膜上へキャストすることによりエピタキシャル生長した。ナイロン66、ポリオキシメチレンはエピタキシャル生長しなかった。s-PSはPEと比較して、格子定数が大きくTEMによる高分解能観察が容易であるため、現在この試料について極低温高分解能TEMを用いた実験を行っている。キャストして作成した試料なので、異なった配向(分子鎖に平行に電子線が入射する)の結晶が混在するのだが、それらについては4.5Åの分解能を持つ像が得られた。この事から、エピタキシャル成長した結晶についても高分解能観察が十分に可能であると考えられる。

我们试图通过在超薄聚四氟乙烯（PTEF）薄膜上外延生长聚合物晶体并在垂直于分子链的方向上以高分辨率观察它们来阐明晶体表面附近的微观结构。首先，我们创建了一种薄膜形成装置，可以在向 PTEF 杆施加负载的同时，以几乎恒定的速度和压力刮擦载玻片。使用该设备，我们能够在约500-600kPa、0.5mm/sec、基底温度200-300℃的条件下获得超薄TEF薄膜。这种超薄膜厚度为数十纳米，可用作透射电子显微镜（TEM）的样品支撑膜。我们尝试将溶液中的各种结晶聚合物结晶到这种超薄膜上。聚乙烯 (PE) 从 0.01 wt% 对二甲苯溶液中外延生长。间同立构聚苯乙烯 (s-PS) 和聚醚醚酮不会从稀溶液中形成薄膜状晶体，而是通过将溶液浇铸到超薄 PTFE 薄膜上来外延生长。尼龙66、聚甲醛没有外延生长。与PE相比，s-PS具有更大的晶格常数，更容易用高分辨率TEM观察，因此我们目前正在使用低温高分辨率TEM对此样品进行实验。由于样品是通过铸造制成的，因此存在不同方向的晶体（电子束平行于分子链入射），但获得了分辨率为 4.5 Å 的图像。由此认为，即使对于外延生长的晶体，高分辨率观察也是足够可能的。