平成23年度 問17 高分子化学
結晶化度0%のポリエチレンテレフタラート(PET)を室温から280℃まで、一定速度で昇温させた場合の示差走査熱量(DSC)測定結果(下図参照)に関する次の記述の、【 】に入る語句の組合せとして、正しいものはどれか。ここで、図中のA~Eは、設問中のA〜Eに対応する。

まず、【 A 】状態のPETを室温から昇温していき、試料の温度が【 B 】に到達すると、 高分子の分子運動が増大し、【 A 】状態から【 C 】状態へ変化した。さらに昇温を続けると、発熱ピークが出現した。これは【 D 】に起因する。その後、ある温度に到達すると【 E 】による吸熱ピークが出現し、エンタルピーが急激に増加した。
①
ガラス / ガラス転移点 / 液晶 / 結晶化 / 分解
②
非晶 / 結晶化温度 / 液晶 / 一次転移 / 融解
③
結晶 / 融点 / ガラス / ガラス転移 / 分解
④
ガラス / ガラス転移点 / 過冷却液体 / 結晶化 / 融解
⑤
結晶 / 二次転移点 / 液晶 / 一次転移 / 分解
正答
④ ガラス / ガラス転移点 / 過冷却液体 / 結晶化 / 融解
正答は4番です。
Aの状態はガラス状態です。結晶化度0%のPETは非晶質(アモルファス)で、室温ではガラス状態にあります。
Bのガラス転移点に到達すると、分子運動が増大し、ガラス状態から過冷却液体状態(C)に変化します。
Dの発熱ピークは結晶化によるものです。非晶質のPETが熱を得て分子が再配列し、結晶構造を形成する過程で熱を放出します。
Eの吸熱ピークは融解によるものです。形成された結晶が融けるときに熱を吸収します。