高分子加工学研究室は高分子複合材料の流動や結晶・固化を評価しプロセス設計の指針を提案することを目指しています

Relationship between crystalline structure of polyamide 6 within carbon fibers and their mechanical properties studied using Micro-Raman spectroscopy. Polymer 223 123711 (2021)

https://doi.org/10.1016/j.polymer.2021.123711

プレカーサー由来の炭素繊維の表面粗さの違う炭素繊維間のポリアミド6の結晶構造の違いにより界面破壊/凝集破壊が変わることを見出した。

Fracture properties of quasi-isotropic carbon-fiber-reinforced polyamide 6 laminates with different crystal structure of polyamide 6 due to surface profiles of carbon fibers. Composite Part A 154 106752 (2022)

https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2021.106752

プレカーサー由来の炭素繊維の表面粗さの違うポリアミド6炭素繊維複合材料における破壊挙動を層間の結晶構造で解釈できることを見出した。また界面/凝集破壊と層間剥離の関係と破壊様相と衝撃吸収エネルギーの関係が明確にされた。

Interfacial shear strength and interaction between polycarbonate and reinforcement fibers. Polymer 213 123301 (2021)

Improvement of Interfacial Shear Strength between Syndiotactic Polystyrene and Carbon Fiber by Self-localization of Acid Modified Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether) on the Surface of Carbon Fiber. Composite Part A 153 106706 (2022)

Growth of Polypropylene Crystal in the Vicinity of Carbon Fiber and Improvement of their Interfacial Shear Strength. Polymer Journal　54 667-677 (2022) https://doi.org/10.1038/s41428-022-00622-2

ポリプロピレン鎖の一部を無水マレイン酸変性することで炭素繊維近傍のポリプロピレンの結晶形成が促進し界面せん断強度が向上することを見出した。

Effects of polycarbonate crystals, π-π interactions, and chemical bonds at an interface on the interfacial adhesion between polycarbonate and reinforcing fibers .
Surfaces and Interfaces
34 102300 (2022)

https://doi.org/10.1016/j.surfin.2022.102300

界面の相互作用や界面相の結晶構造を、ESRあるいはRaman解析することで、界面接着性を様々な視点で解釈することに成功した。対象は、ポリカーボネートと炭素繊維、ガラス繊維を用いた研究である。

Enhancement of interfacial shear strength due to cooperative π-π interaction between polyphenylene sulfide and carbon fiber and molecular orientation of polyphenylene sulfide via the π-π interaction. Composite Part A 165 107355 (2023) https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2022.107355

ポリフェニレンサルファイド（PPS）の末端組成の違いがガラス繊維や炭素繊維との界面せん断強度に及ぼす影響を検討した。サイジング剤がないとPPSの反応性は炭素繊維との界面接着性に寄与しないことをRaman分析により明らかにした。

Crystal structures of polyamide 6 at the interphase and around carbon fiber and mechanical properties of their composites fibers
Polymer 275 125907 (2023)

https://doi.org/10.1016/j.polymer.2023.125907

炭素繊維間のポリアミド6マトリクスの結晶の均一性が複合材料の力学特性に重要な要素の一つであることを明らかにした。。

Enhancement of interfacial adhesion to carbon fibers via electrostatic interaction using polyvinyl chloride as a model matrix. Surfaces and Interfaces 42 103287 (2023) https://doi.org/10.1016/j.surfin.2023.103287

ポリ塩化ビニルの脱塩酸がガラス繊維や炭素繊維との界面接着性に及ぼす影響を、ESRとRaman分析により検討した。π-カチオン、ハロゲン結合が界面相互作用として働き界面せん断強度に寄与すること見出した。

Promotion of crystallization of polyamide 6 at an interphase and a mechanical interlocking effect at an interface due to surface irregularities of carbon fibers
Polymer 284 126290 (2023)

https://doi.org/10.1016/j.polymer.2023.126290

炭素繊維軸方向に存在するシワがポリアミド6の結晶成長を軸方向に促すること、界面での水素結合由来の非共有結合性の相互作用によってポリアミド6の炭素繊維表面での結晶のエピタキシャル成長することが示唆された。