4/24 ポリマー中におけるフィラーの分散・凝集評価と高分子コンポジットの特性制御

ポリマー中におけるフィラーの分散・凝集評価と
高分子コンポジットの特性制御

～高分子の吸着、分散・凝集の評価法、分散性向上のポイント、特性制御指針～
～分散状態・凝集構造と特性・機能の関係を理解する～

高分子コンポジットの特性・機能制御のために理解しておきたい、フィラーの分散・凝集とその評価方法、分散性向上のポイント、分散状態・凝集構造と粘弾性特性の関係、特性制御指針などについて、フィラーの種類・特徴や高分子コンポジットの作製法から詳しく解説します。

得られる知識 

高分子の吸着、サスペンションの分散安定性、溶媒キャスト法、X線・中性子小角散乱、動的粘弾性測定、高分子コンポジットの粘弾性特性の制御指針

 三重大学　大学院工学研究科　教授　博士(工学)　鳥飼 直也　氏

専門：高分子物性，コロイド・界面化学

 　ポリマー中に固体粒子やミクロ繊維などがフィラーとして添加された高分子コンポジットは、タイヤ材料をはじめ、近年、様々な用途に利用されている。高分子コンポジットの特性や機能は、それを構成する高分子およびフィラーそれぞれの性質だけでなく、ポリマー中におけるフィラーの分散状態や凝集構造の形成に大きく依存する。これら高分子コンポジットの特性や機能の発現メカニズムを理解し制御するためには、ポリマー中のフィラーの分散状態や凝集構造を観察することが必要になる。
　ここでは、はじめに、高分子コンポジットの作製法として、高分子溶液を分散媒とするサスペンションからフィルム状試料が得られる溶媒キャスト法および、関連する高分子の吸着やサスペンションの分散安定性について解説する。さらに、フィラーの凝集構造の観測に有用な小角散乱法の基礎を概説するとともに、コンポジットの粘弾性特性との関係について説明する

 １．高分子コンポジットの作製
　1.1 フィラーの種類・特徴
　1.2 フィラーへの高分子の吸着
　1.3 サスペンションの分散安定性
　1.4 散乱法によるサスペンションの評価
　1.5 溶媒キャスト法
 
２．ポリマー中のフィラーの分散・凝集
　2.1 透過型電子顕微鏡観察による評価
　2.2 X線・中性子小角散乱法による評価
　2.3 シリカが添加された系
　2.4 カーボンブラックが添加された系
　2.5 セルロース繊維が添加された系
　2.6 特性の異なる粒子が混合添加された系
　2.7 フィラーの分散性向上に関するポイント
 
３．高分子コンポジットの粘弾性特性
　3.1 動的粘弾性測定による評価
　3.2 シリカが添加された系
　3.3 カーボンブラックが添加された系
　3.4 セルロース繊維が添加された系
　3.5 特性の異なる粒子が混合添加された系
　3.6 フィラーの分散状態・凝集構造の形成と粘弾性特性の関係
 
４．高分子コンポジットの特性制御の展望

　□質疑応答□

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