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四角柱結晶構造がなぜできるのか？

溶融状態がどうなっているのか？

結晶性ポリマーは本当に溶けたらランダムコイルになっているのだろうか？

疑問を解決するため諸々の検討を試みた。

その結果を総合推理したのが上記チャートです。

重合段階でｂ軸ホールド吸引が起こり、溶融混練段階でヘアーピン同士が

ａ軸吸引し揺らぎ状態でプレート集合する。

その揺らぎプレート同士がｂ軸吸引をし四角柱揺らぎ状態になる。

それが冷却固化すると四角柱結晶構造になるという推定である。

ポリプロピレンは重合段階でｂ軸吸引でホールドしペア分子となる。

このヘアピン構造がａ軸吸引を呼びさらにはｂ軸プレート吸引する。

溶融段階での流動単位としてこのプレートが吸引・脱離を繰り返す。

そして秩序ある成長を遂げ冷却固化により３Ｄ制御ポリマーになる。

タクティシティの低いポリマーではプレート生成が不十分である。

タクティシティの高いポリマーはプレート生成が完結する。

アモルファス部の絡みの少ない状態は高流動性を導く。

溶融揺らぎプレートが固化したプレートに吸引され結晶構造生成。

ナッタは結晶格子を赤い破線で示している。

分子鎖間距離は①ｂ軸が近いが②ｂ軸による揺らぎ吸引もかなり強い。

触媒活性点がエッジにできるとしたら１２０Å以上の平面があれば可能。

プロピレンは触媒活性点から塩素原子吸引状態で放出され１８ラセンポリマー化した時点からピッチズレにより塩素原子引力圏を離れていく。そして触媒の回転が起こり糸巻き成長が始まる。

触媒担持表面で塩素原子に吸引されながら重合したポリマーは１８ラセンで引力圏を離れ分子捩れが緩和するエネルギーで触媒を回転させフォールしペア分子化する。重合していく最初の１８ラセンは常に塩素原子吸引状態にありテンプレート効果として働く。

活性点からポリマー化していき１８ラセンで触媒が回転しこれを繰り返す。巻き上げられていくポリマーは回転せず触媒面に垂直方向に生成いしていく。

メタロセン触媒の場合はポリマー鎖は１ラセン毎に１０度捩れながら成長しヘアピンフォールディングは起こらない。

従って結晶化挙動はポリアミドのようなリニアー鎖同士の溶融揺らぎ分子間力吸引による構造形成となる。

THE END