炭酸ガスを原料とするポリマー材料の合成とケミカルリサイクルシステムの構築

以二氧化碳为原料的高分子材料合成及化学品回收系统建设

基本信息

批准号：
17655047
负责人：
遠藤剛
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17655047/
关键词：
炭酸ガス高分子合成環境材料リサイクル

项目摘要

二酸化炭素を原料として低環境負荷材料を構築するために、二酸化炭素を原料として得られる五員環カーボナート構造をもつモノマーの合成と重合を行った。まず、二酸化炭素を原料として五員環カーボナート構造をもつ新規メタクリラートを合成し、そのラジカル重合を行った。その結果対応するポリマーが得られ、適切なスペーサーを導入すれば、従来は困難であった柔軟なフィルムの形成も可能となった。得られたポリマーは側鎖の五員環カーボナート構造とスペーサーの極性基にもとづいてリチウム塩と良好な親和性を示したことから、新しい高分子支持電解質の設計に有用と期待される。また、環状カーボナート構造はポリマーのガラス転移温度を大幅に上昇させるのに対し、直鎖の脂肪族カーボナート構造はポリマーのガラス転移温度を大幅に低下させることを見いだした。さらに、前年行ったケミカルリサイクル性材料の合成を非収縮性重合系の設計へと展開し、製品の強度低下の要因となる重合時の体積収縮が少ない硬化系を設計することができた。特に、二重結合をもつスピロオルトエステルのラジカル重合、およびラジカル共重合により得られる側鎖にスピロオルトエステル基をもつポリマーは、条件を選択することで二重開環型の架橋と、単開環型の架橋が起きるが、これにより可逆的な架橋-解架橋反応と非収縮性の硬化反応のいずれかを起こすことができ、ケミカルリサイクル性と非収縮硬化性をあわせもった材料であることを見いだした。

为了构建具有二氧化碳作为原材料的环境影响低的材料，合成并聚合了使用二氧化碳作为原材料获得的具有五元环碳酸盐结构的单体。首先，使用二氧化碳作为起始材料合成了具有五元环碳酸盐结构的新型甲基丙烯酸酯，并进行了自由基聚合。结果，获得了相应的聚合物，并通过引入合适的垫片，可以形成柔性膜，这是以前很难的。所得聚合物基于侧链的五元环碳酸盐结构和间隔的极性基团表现出良好的亲和力，并有望在设计新聚合物支持的电解质的设计中有用。我们还发现，环酸盐结构显着提高了聚合物的玻璃过渡温度，而线性脂族碳酸盐结构显着降低了聚合物的玻璃过渡温度。此外，上一年进行的化学回收材料的合成已发展为不可损伤的聚合系统，从而设计了在聚合过程中固化系统的设计，这是导致产物降低强度的因素。特别是，当选择条件时，具有双键的螺旋运动器获得的侧链中具有螺旋力的聚合物在侧链中获得的聚合物，并且可以发生双键键，并可以发生双重开环的交联和单次环形开环的交联，这可能会导致不可逆转的反应和不可逆转的反应，并构成了不可转化的反应，并构成了固定的反应，并使其构建稳定的反应，并且可以将其固定在固定的情况下，并且可以使该固定的反应构成，并且可以使固定构成，并且可以将其固定为无效，并且可以构成固定的反应，并且可以将其固定为无效，并且可以构成固定的反应，并且可以将其固定起来。化学可回收性和不可损的固化。