2018.09/02 ガラス転移点以下のスピノーダル分解
教科書に書かれている内容を否定するような実験結果を出そうと転職してから20年間考えていた。犬に人間かみついたらニュースになる、といった単純な動機である。
ポリオレフィンにポリスチレンを相溶させて透明な樹脂を開発した時には楽しかった。この話は以前書いた。錠と鍵の関係になるような組み合わせを狙って混練した結果である。
この成功で、フローリー・ハギンズ理論が怪しくなった。これによりχが大きくても相溶させる混練プロセスを開発する動機が強くなった。そして開発したのがカオス混合機である。
このカオス混合機を用いてPPSと6ナイロンを相溶させて急冷し透明なストランドを得た。このストランドを定年後も眺めていたら、ある日白くなっていた。すなわち相溶していた6ナイロンがTg以下でスピノーダル分解し、相分離したのだ。
Tg以下では分子運動が凍結されているはずだが、実際には部分自由体積と呼ばれる領域では、室温で盛んに高分子は分子運動を行っている。元気な子供を羽交い絞めにしてわきの下でもくすぐった時の様な状態をイメージしてほしい。
足をバタバタさせている状態が部分自由体積に存在する高分子の一部分である。少しかわいそうになって力を緩めるなら、子供はすぐに腕をほどいて逃げてゆく。まさにそのようなことが5年以上という長時間をかけて相溶したPPSと6ナイロンのストランドで起きたのだ。
pagetop