未踏超重力場での共重合による分子傾斜材料の創制

在未探索的超重力场中通过共聚创建分子梯度材料

基本信息

批准号：
18655095
负责人：
伊原博隆
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は未踏の極限環境下、すなわち100万Gレベルの超重力場下において共重合反応を行い、重力場特有の1次元的な外力により成長分子の沈降現象を誘起させ、この非平衡状態を利用して、分子レベルで組成や物性が連続的に変化した高分子傾斜材料の創成法の開発を行うことを目的とした。'1.100万Gレベルでの単独重合反応モノマーとしてメチルメタクリレート、ハロゲン化スチレン(p-クロロスチレン,p-プロモスチレン)、開始材にBPOを用いて、1Gおよび73万Gの重力条件下で塊状重合を行なった。遠心終了後作製したポリマーを精製し、遠心試料および比較試料をNMR法によりポリマーの立体規則性を調査した結果、どちらのモノマーを用いた場合においても、73万G条件下で作製した試料において、比較試料よりmmトリアッド構造が増加していることが確認された。これは偏りを持った側鎖が重力方向に配向しながらラジカル重合が進行したためにmmトリアッド構造が増加(イソタクチック性が増加)したためと考えられる。2.100万Gレベルでの共重合反応比重の異なる二種類のモノマーを1:1のモル比で混合し、開始材にBPOを用いて80万Gの重力条件下で共重合を行なった。遠心終了後得られた試料を重力方向と平行に切断し、断面をEPMAを用いて組成分布を調査し、さらに得られた試料を重力方向に対して5分割し、NMRをもちいて共重合組成を調査した結果、ハロゲン化スチレン(特にp-プロモスチレン)と2-エチルヘキシルメタクリレートの組み合わせにおいて、80万G条件下で作製した試料において重力方向にハロゲン化スチレンが連続的に増加していることが確認された。これは二成分間の比重の差が大きいことと、反応性比が高いため、より比重が重く、反応性比も高いハロゲン化スチレンが重力方向に引かれ重合が進行したためと考えられる。

本研究中，我们在未探索的极端环境，即100万G级的超重力场下进行共聚反应，利用重力场特有的一维外力诱导生长分子的沉降现象，从而打破了本研究的目的是开发一种制造其成分和物理性质在分子水平上连续变化的梯度聚合物材料的方法。 '1.以甲基丙烯酸甲酯、卤代苯乙烯（对氯苯乙烯、对苯乙烯）为单体、BPO为引发剂，在1G和730,000G的重力条件下进行本体聚合。离心后，纯化制备的聚合物，并通过NMR方法研究离心样品和对比样品的立构规整性。结果，无论使用哪种单体，在730,000G条件下制备的样品中，都证实了。与比较样品相比，mm三元组结构有所增加。这被认为是因为自由基聚合在偏向侧链沿重力方向取向的同时进行，导致mm三单元组结构增加(全同立构规整度增加)。 210万G级共聚反应将两种不同比重的单体以1:1的摩尔比混合，以BPO为引发剂，在80万G重力条件下进行共聚。离心分离后，平行于重力方向切割所得样品，使用EPMA检查横截面的组成分布，将所得样品进一步沿重力方向分成5份，并使用NMR测定共聚物组成。研究结果，我们发现卤化钢在苯乙烯（特别是对苯乙烯）和甲基丙烯酸2-乙基己酯的组合中，在800,000G条件下制备的样品中，证实卤化苯乙烯的量沿重力方向连续增加。这被认为是因为两种组分之间的比重差异较大且反应活性比较高，因此比重较重且反应活性比较高的卤代苯乙烯被拉向重力方向并聚合取得进展。