Photodegradation of Networked Polymers Composed of Dynamic Covalent Bonds

动态共价键组成的网络聚合物的光降解

• 批准号: 21K04779
• 负责人: 陶山 寛志
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University (2022)Osaka Prefecture University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04779/
• 关键词: 架橋樹脂; ビニロガスウレタン; リサイクル; 光塩基発生剤; 高分子分解; 光分解

架橋樹脂は優れた機械的・熱的特性を有するが，その優れた性質のゆえに著しく分解が難しく，使用後の廃棄やリサイクルが困難，という問題点がある。そのため，架橋樹脂分解技術の開発も重要な課題である。近年，何らかの刺激や特定条件で組み換え可能な共有結合で架橋樹脂を合成する試みが注目を集めている。特にLeiblerらが提案した“Vitrimer”のような，架橋樹脂を加熱で自由に加工と再生する取り組みが注目されている。しかし加熱による組み換えだけでは架橋構造は保持され，樹脂分解には至らない。そこで本研究では，使用後は熱とは別の，光刺激を用いることで，組み換えサイクルから抜け出すことができる系の構築を目指している。今年度も光照射で発生するアミンを用いた架橋樹脂の分解に取り組んだ。前年度に引き続き，Vitrimerの一つビニロガスウレタン架橋樹脂のモノマー，1,4-ピペラジンビスアセトアセタミドの精製，およびこの樹脂に添加する光機能性物質としての光塩基発生剤の高効率合成に取り組んだ。また，できた架橋樹脂の粉砕方法を工夫し，適切な成型方法を検討した。樹脂は予想以上に着色があり，光が内部に届きにくかった。今後も適切なサンプル形成方法の模索を続け，反応率の向上を目指す。さらに，オキシムカルバマート系ウレタン架橋樹脂を合成した。この樹脂は130℃程度の加熱で組み換えすることが知られており，組み換えが光照射の有無で影響を受けることを，樹脂の粘弾性パラメータ測定を通じて確かめた。

交联的树脂具有出色的机械和热特性，但是由于其出色的特性，它们极难分解，并且在使用后很难处置，并且很难被丢弃或回收。因此，交联的树脂分解技术的开发是一个重要的问题。近年来，尝试使用可以在某些刺激或特定条件下重新组合的共价键合成交联树脂的尝试引起了人们的注意。特别是，通过加热（例如Leibler等人提出的“玻璃二聚体”）来自由处理和再生交联树脂的努力引起了人们的注意。但是，单独加热的重组将保留交联结构，不会导致树脂分解。因此，本研究旨在创建一个可以通过使用与热量分开的光刺激来逃脱重组周期的系统。今年，我们还使用光照射产生的胺进行了交联树脂的分解。从上一年开始，我们一直致力于纯化1,4-二翼酸双乙酰氨酰胺，玻璃体乙烯基果糖氨基烷基交联树脂的单体，以及将光酶发生器的高效合成作为添加到该树脂中的光功能性物质。此外，我们设计了一种研磨所得的交联树脂的方法，并认为是一种合适的成型方法。树脂的色素比预期的要多，使光很难到达内部。我们将继续探索合适的样品形成方法，并旨在提高反应速率。此外，合成了一种基于氧氨基氨基甲酸酯的聚氨酯交联树脂。众所周知，该树脂可以通过在约130°C下加热来重新组合，并且通过测量树脂的粘弹性参数证实，重新组合受光照射的存在或不存在。

项目成果

加熱で組み換え可能な共有結合から成るウレタン樹脂の光反応

由可通过加热重新结合的共价键组成的聚氨酯树脂的光反应

• 发表时间: 2023
• 作者: Takane Imaoka;Akiyoshi Kuzume;Makoto Tanabe;Takamasa Tsukamoto;Tetsuya Kambe;Kimihisa Yamamoto;徳井佑也，井元誠志，熊谷和夫，谷屋啓太，市橋祐一，西山 覚;Akira Nishimura;伊東美咲，永塚実稚，多田昌平，小林芳男，尾形慎，山内紀子;陶山 寛志・林 寛一・舘 秀樹
• 通讯作者: 陶山 寛志・林 寛一・舘 秀樹

フルオレンおよびトルクセン骨格を有する長波長感光性分子の架橋樹脂への応用

芴、芴骨架长波感光分子在交联树脂中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Ohtsubo Naoto;Gohda Syun;Gotoh Kazuma;Sato Satoshi;Yamada Yasuhiro;田辺 真，山元 公寿;陶山 寛志・林 寛一・舘 秀樹
• 通讯作者: 陶山 寛志・林 寛一・舘 秀樹