Strain-induced crystallizationと増強作用に対するPOLYISOPRENE TRANSの研究を行いました。これらのPOLYISOPRENE TRANSはZiegler–Natta触媒、ゴムの木（HNR）、ゴムの草（TKS、ロシアタンポポと呼ばれています）とCommonParthenium（GR）に由来しています。二つのHNRサンプルを研究しました。その中の一つのモル質量が高く、HNR-Hと表記されました。もう一つのモル質量が低く、HNR-Lと表記されました。研究のGRサンプルはラテックス分離のGR-R及び、アセトンで抽出したGR-Pに分けられます。すべてのサンプルの重量はいずれもモル質量が1.5×10⁶Daより高いです。研究によりTKSは最も規則的な立体サンプルであり、その立体誤差はほとんど検出できないことが分かりました。加工後および引張中に引張していない試料では、広角diffraction of x-rays patternsを取集しました。strain ratioの最高は5である。この条件で静的な引張測定を行います。HNRとGR-Pは変形していない状態でゴム結晶度を示しました。そして、最高のstrain rateに対して、その結晶相の配向が低いレベルに維持されています。GR-RとTKSはLowstrain条件下でuncrystaline状態であり、延伸条件下で高度配向のcrystal phaseを形成されます。TKSは延伸の条件下で、強力な機械強化作用を生じました。大きな伸び率における応力はHNRより遥かに高い。そのため、高配向のcrystalline phaseの形成が大きな機械強化をもたらすことを示しました。

結論として、天然由来（例えば、TKS）の無定形NRサンプルは高いモル質量を持ち、可塑剤として作用する非ゴム組成は延伸条件下で結晶化度と高度のaxial orientationを形成されます。チェーン配列が一致すると、結晶は高strain rateで起こります。TKSの生物合成は，高分子チェーンのチェーン端架橋を促進するので、戦略的な役割を果たすかもしれません。

本論文では、BRの超音波の押し出しを行って、加工性能も評価しました。超音波パワーの消耗は超音波の幅の増加と共に増加しました。金型圧力は超音波の幅の増加と共に減少しました。これは超音波をのパワーを増加することで、押し出しの出力速度を増加できることを示します。この文章は超音波の幅はBR分子構造への影響を研究しました。分子量とゲル形成挙動を含めます。超音波の幅によってBRには構造変化が起こります。Degradationとlong chain branchingとゲル形成を含めます。未処理と処理されたBRとCB、Silicon dioxideをSilaneと混合させました。この文章はゴムの含有量とcoagulationを研究しました。long chain branchingの形成は、結合のゴム含有量とゴム―充填材料の相互作用を増加させること示し、BR/ Silicon dioxide化合物の充填材料―充填材料の相互作用とcoagulationを減少しました。未処理と処理されたBR、BR / CB、BR /Silicon dioxideとBR /Silicon dioxide/ Silaneを硫化させ、それらの架橋密度、Silaneと機械性能を測定しました。BR/シリコンゴム硫化物のDMA温度スキャンによると、超音波の処理過程において、long chain branchingの形成は60℃際のtan deltaを低減したことを示しました。ゴムをタイヤに使われると、転がり抵抗が低いと予測されます。

天然ゴム（NR）の優れた機械性能と耐疲労性とNRのstrain-induced　crystallization（SIC）能力と密接に関連しています。これはNRのユニークなネットワーク構造に由来します。SICの能力不足なので、NRの合成対応物、cis-1,4-polyisoprene（IR）は一般的に悪い機械性能を持っています。この文章では、IRのSIC能力を向上するために、アミノ基官能化の炭素ナノドット（CDs）を高機能性性交連結剤として、硫黄固化スルホン化IRに導入しました。CD表面のアミノ基はIRの主なチェーンの上のスルホン酸基とつながってionic bondを形成し、硫黄硫化することでcovalent cross-linkingを得ました。これによって二重架橋のIRネットワークが形成されました。ゴムが変形すると、ionic bondはcovalent bondが破断される前に優先的に破断され、有効なエネルギーが散逸しました。

グラフェンはとても高い表面積、機械性能、電気転導率、熱転導率とガス抵抗性能をもっていますので、ゴムの理想的な多機能充填材料と見なされました。しかし、ゴムナノ複合材料の特性を利用するのは、グラフェンの分散状態、硫化動力学、界面相互作用などを工夫して設計する必要があります。本論文では、最近私たちはどのようにグラフェンを均一にゴム基質中に分散させることと、グラフェン或は、酸化グラフェンはゴムナノ複合材料の硫化挙動への影響のことと、どのようにゴム基質の中に、緻密な充填材料のネットワークを設計することと、どのようにグラフェンとゴムの間に強界面相互作用を設計することを纏めました。これらの基礎研究は、顕著に改善された機械性能、ガス抵抗性能、熱安定性、導電性、酸化対抗能力、およびいくつかの機能を持つグラフェン／ゴムナノ複合材料の開発の経験法則を提供してくれました。

本研究では、木粉に水を入れることと、水を入れないという二種類方式の粉化はポリプロピレン（PP）/木粉（WF）複合材料のポリマー粘度と機械性能への影響を分析しました。複合材料を押出機に加工してから、射出成型を行います。その後に、調製した複合材料のポリマー粘度、引張性能、cantilever beam衝撃強度と疲労性能等の方面から、初期の木粉の粒度、樹木タイプ（すなわち柏木とヨーロッパMongolian scotch pine）及び、板の隙間は粉砕への影響を評価しました。水添加の木粉を含むPP/WF複合材料のポリマー粘度は水を含まない非粉状と粉状木粉の強化PP複合材料より高いである。木粉の粉砕は複合材料の引張強度値に少し影響しますが、引張強度値の向上は初期WFのタイプ次第である。複合材料のcantilever beam衝撃試験結果から、水のない粉状WF複合材料に比べて、加水粉で増強された複合材料はより高い衝撃エネルギーを持つことが分かりました。初期WF顆粒のタイプにより、本文章では、水を添加して木粉粉化を行うことで、複合材料が疲労寿命への積極的な影響を発見しました。

超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）は多くの優れた性能を持っていますが、加工性能が悪い。UHMWPEの加工性能を改善できる方法がたくさんありますが、多くの方法は他の優れた性能を損ないます。本文章では、ポリエチレングリコール（PEG）と高密度のポリエチレン（HDPE）がUHMWPE　レオロジーと力学性能への影響を研究しまして、twin –screw extruderでUHMWPE混合物を作りました。PEGの添加により、UHMWPEの加工性能を顕著に向上できます。そのため、UHMWPE/PEG（100/4）の混合物は毛細管の中から安定的に押し出すことができます。また、apparent shear viscosity、storage modulus、loss modulus、Complex viscosityはPEGの増加と共に下がりました。しかし、UHMWPE/PEG混合物の機械性能はPEG含有量の増加と共に下がりました。HDPEを添加することで、更にUHMWPE/PEG混合物の加工性能を改善することができ、apparent shear viscosity、storage modulus、loss modulus、Complex viscosityを低減します。力学性能の測定によると、UHMWPE / HDPEの最適化の比率は60/40である。UHMWPE / PEG（100/4）に比べて、UHMWPE / HDPE / PEG（60/40/4）の引張強度、bending strength、bending modulusはそれぞれ13.8%、25.7％、32.5％を増加しました。