溶液から成長させた高分子結晶の粘弾性
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概要
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Single crystals or crystals like those of various polymers are prepared by slow cooling of dilute solution. The solvents used are as follows ; cyclohexanol for polyoxymethylene (POM), ethyl alcohol for polyethylene oxide (PEO), xylene for branched polyethylene (b-PE) and for polypropylene (PP), decalin for polybutene-1 (PB-1), diethylene goycol for polyvinyl alcohol (PVA) and glycerol for nylon 6 (PA-6). The dynamic modulus E' and loss modulus E" are measured at frequencies 3.5, 11, 35, 100 and 138 c/s over a temperature range from -180℃ to the softening temperature by using the direct-reading dynamic viscoelastometers, Vibron Model DDV-I and II. Measurements have been made of the mat of solution-grown crystals and of the bulk-crystallized or solvent-cast film. The latter has been used for comparison. It has been clarified that remarkable crystalline dispersion appears in all the solution-grown polymer crystals, even for the samples of PEO, b-PE, PB-1 and PA-6, in which the crystalline dispersions are scarcely observed in the bulk-crystallized state. This means that the solution-grown crystal has by far the higher crystallinity, and that there exists the intrinsic relaxation mechanism of the crystal phase for all the crystalline polymers. The crystalline dispersion is usually composed of the low temperature side with a low activation energy and the high temperature side with a high activation energy, as we have already reported on linear polyethylene. Two separate crystalline dispersions are observed for PEO (around 0℃ and 50℃) and PA-6 (around 130℃ and 200℃). The activation energy for crystalline relaxation ΔH^* of various polymers is as follows : 25 kcal/mole for PB-1, 30 kcal/mole for PE, 38 kcal/mole for PP and 58 kcal/mole for POM. The empirical relationships between ΔH^* and the temperature of the E" maximum at 100 c/s, T_c, are ΔH^*=402 T_c-115000 (cal/mole), and ΔH^*=407 T_m-132500 (cal/mole). It is concluded that the structural factors contributing to the increase of T_m or T_c are at the same time to increase the value of ΔH^*. ΔH^* is related to the activation volume ΔV^* by the following equation.
- 社団法人日本材料学会の論文
- 1965-04-15
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