Dynamic nuclear polarization of high- and low-crystallinity polyethylenes

低結晶性・高結晶性ポリエチレンの動的核スピン偏極

熊田 高之   ; 能田 洋平; 橋本 竹治; 小泉 智

Kumada, Takayuki; Noda, Yohei; Hashimoto, Takeji; Koizumi, Satoshi

フリーラジカルTEMPOを蒸気浸透した低結晶性・高結晶性ポリエチレンの動的核スピン偏極実験を行ったところ、低結晶性ポリエチレン(結晶度11%)のものが、高結晶性(結晶度66%)のものに対して、1.5倍高い偏極度が得られた。われわれは、TEMPOの電子スピン共鳴信号の解析から、双方の結晶とも、蒸気浸透したTEMPOラジカルは、非晶部のみに局在していることが判明した。電子スピンから核スピンへの偏極移動は、フリーラジカルがいる場所でしか起こり得ない。高結晶性ポリエチレンでは試料全体の3分の1程度の領域でしかその偏極移動が起きないために、低結晶性試料に比べ偏極度が低くなったものと思われる。

We carried out a DNP study of high (HPE) and low (LPE) crystallinity polyethylene films, which were doped with TEMPO. The proton polarization of 32% was obtained for LPE and 23% for HPE at 3.35 T and 1.4 K. We found by ESR study that TEMPO did not incorporated into the crystalline part, and was localized only at the amorphous part. We suggest that the smaller nuclear polarization for HPE is related to the localization of TEMPO in the smaller amorphous regions.