架橋構造はゴム物性に大きな影響を持っているとされているが、その構造を明らかにすることは難しく、専ら架橋形態測定と膨潤率測定で架橋構造を評価している。しかしこれらの評価のみではゴム物性発現機構の解明が不十分であり、ゴム物性をコントロールするためには異なる視点からの評価が必要とされている。そこで我々は、ゴム分子と電子密度が大きく異なる溶剤を用いてゴムを膨潤させ、放射光を用いた小角X線散乱(SAXS)測定での架橋疎密構造解析手法を開発してきた。配合・加硫条件と生成する架橋疎密構造との関係性、架橋疎密構造とゴム物性との関係性が明らかになれば、求める物性のゴムを得るための配合、加硫条件の新たな指針を得ることができる。 本研究では、引張物性の異なるゴムの架橋粗密構造の違いを明らかとすることを目的とした。
 実験はSPring-8 BL08B2にて実施した。測定サンプルはスチレンブタジエンゴム(SBR)、硫黄、加硫促進剤CBS(N-Cyclohexyl Benzothiazoryl Sulfenamide)がそれぞれ重量比100:1.2:2.4で含まれており、引張物性の異なる2種類のゴムA、Bを用いた。 小角X線散乱（SAXS）測定は、ゴム試験片と1,2,4-トリクロロベンゼンを膨潤セルに入れて密封し膨潤率をQ=200、300、400%、平衡膨潤(ゴムAは490%, ゴムBは740%)と変えて測定を行った。膨潤セルの窓材にはクオーツガラスを用い、X線エネルギーは23keV、カメラ長は16mで、較正はコラーゲン試料の回折ピークにより行った。露光時間は300秒で、検出器はPILATUS 1Mを使用した。得られた2次元散乱データを円環平均することで1次元の散乱強度プロファイルを得た。

カテゴリ: 物理
質問: 測定サンプルに含まれる硫黄が20gとすると、加硫促進剤CBSは、何g含まれますか？
回答: 測定サンプルには、スチレンブタジエンゴム(SBR)、硫黄、加硫促進剤CBSがそれぞれ重量比100:1.2:2.4で含まれているため、硫黄が20g含まれているとすると、20×2.4/1.2=40より、加硫促進剤CBSは、40g含まれています。