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触媒エムルションポリメリゼーションによるサブミクロンポリエチレン粒子

Florian M Bauers1, Ralf Thomann, Stefan Mecking

  • 1Institut für Makromolekulare Chemie und Freiburger Materialforschungszentrum der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Stefan-Meier-Strasse 31, D-79104 Freiburg, Germany.

Journal of the American Chemical Society
|July 17, 2003
PubMed
まとめ

エムルションポリメリゼーションで合成された線形ポリエチレン粒子は,ユニークなレンズ状の形状とラメラー構造を示します. この方法は,大量ポリエチレンと異なる,サブミクロン滴内の明確な結晶化行動につながります.

科学分野:

  • ポリマー化学のポリマー化学について
  • マテリアルサイエンス 材料科学
  • ナノテクノロジー ナノテクノロジー

背景:

  • 線形ポリエチレン粒子は,通常,大量ポリメリゼーションによって生成されます.
  • 触媒エムルションポリメリゼーションは,ポリエチレンナノ粒子を合成するための代替ルートを提供します.
  • これらのナノ粒子の形態学と結晶化の理解は,それらのアプリケーションにとって極めて重要です.

研究 の 目的:

  • 触媒エムルションポリメリゼーションで合成された線形ポリエチレン粒子の形態と構造を特徴付ける.
  • 乳液ポリメリゼーション中のこれらのナノ粒子の結晶化行動を調査する.
  • 結晶化過程を従来の散発ポリエチレンと比較するために.

主な方法:

  • 送電電子顕微鏡 (TEM) で粒子の形状とラメルの厚さについて調べる.
  • 原子力顕微鏡 (AFM) で粒子の寸法と面比を測定する.
  • エチレンの触媒エムルションポリメリゼーション.

主要な成果:

  • ポリエチレン粒子は,非球形,レンズ状の形を持ち,平均面比は約10であった.
  • 粒子は,より短い軸に沿ってラメラー・スタッキングを示し,一部の粒子は単一のラメラで構成されています.

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  • ラメラの厚さは9~11nmの範囲で,ポリメリゼーション温度によって影響を受けます.
  • サブミクロン滴の個々の結晶化が発生し,著しい超冷却 (約55°C) が起こりました.

    • 結論:

    • 触媒エムルションポリメリゼーションにより,独特なレンズ状のポリエチレンナノ粒子が生産され,特徴的なラメラー構造を持つ.
    • 乳液ポリメリゼーションにおける結晶化プロセスは,独立したドロップレット結晶化と実質的な超冷却によって特徴付けられます.
    • これらの発見は,ナノ粒子形成とポリメリゼーションにおける結晶化メカニズムについての洞察を提供します.