ポリマー中に固体粒子やミクロ繊維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、さまざま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上で、ポリマー中のフィラーの分散状態や凝集構造を調べることが必要になる。
ここでは、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を得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。また、フィラーの凝集構造の観測に有用なX線および中性子小角散乱法の基礎とともに、フィラー凝集構造とコンポジット粘弾性特性との関係について説明する。
- 溶媒キャスト法による高分子コンポジット作製
- フィラーの種類・特徴
- フィラーへの高分子の吸着
- サスペンションの分散安定性
- 散乱法によるサスペンションの評価
- フィルム状試料の作製
- 高分子中のフィラーの分散状態および凝集構造
- 透過型電子顕微鏡観察
- X線および中性子小角散乱法
- シリカが添加された系
- カーボンブラックが添加された系
- セルロース繊維が添加された系
- 特性を異にする粒子が混合添加された系
- フィラーの分散に関するポイント
- 高分子コンポジットの粘弾性特性
- 動的粘弾性測定
- シリカが添加された系
- カーボンブラックが添加された系
- セルロース繊維が添加された系
- 特性を異にする粒子が混合添加された系
- フィラーの分散状態および凝集構造と粘弾性特性の関係
- 高分子コンポジットの材料特性制御に関する展望
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