Dynamic of organic species in organo-clay/polypropyrene composite by quesi-elastic neutron scattering

準弾性中性子散乱による有機粘土/ポリプロピレン複合材料中の有機分子の動的挙動

福嶋 喜章*; 山田 武*; 田村 堅志*; 柴田 薫  

Fukushima, Yoshiaki*; Yamada, Takeshi*; Tamura, Kenji*; Shibata, Kaoru

ジオクタデシルジメチルアンモニウムイオン(DODA)/ポリプロピレン複合体のために交換されたフルオロマイカ(ME100)カチオンのダイナミクスは、XRDおよびDSC以外に準弾性中性子散乱(QENS)によって分析された。低いQ=2.75nmのDODA-ME100のQENSスペクトルは、DODAの融点である445Kより高い温度でも変化しなかった。この結果は、硬質シリケート層とDODAとME100との間の強い静電相互作用のために、層間距離における長距離(2nm)の分子運動が制限されることを示唆している。弾性強度スキャンの結果は、445Kにおける溶融状態においても、複合体中のポリマー鎖の動きが少し制限されていることを示唆した。QENSは、複合材料を研究するための有用なツールの1つであることが期待される。

Dynamics of a fluoromica (ME100) cation exchanged for dioctadecyl dimethyl ammonium ion (DODA)/ polypropylene composite was analyzed by quasi elastic neutron scattering (QENS), besides XRD and DSC. The QENS spectra for the DODA-ME100 at low Q=2.75 nm were not changed even at temperature higher than 445 K, the melting point of DODA. The results suggested the long range ( 2 nm) molecular motions in interlayer space are restricted due to the rigid silicate layers and the strong electrostatic interaction between DODA and the ME100. Elastic intensity scan results suggested that a little amount of motion of the polymer chains in the composite was also restricted in the molten state at 445 K. The QENS is expected to be one of the useful tools for studying the composite materials.