Innovative polymer materials based on elucidation of the mechanism of novel functions of ionic polysiloxanes

基于阐明离子聚硅氧烷新功能机理的创新聚合物材料

基本信息

批准号：
22H02142
负责人：
原光生
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究課題の目的は、イオン種やイオン量、主鎖の分岐数、モノマー配列などを様々に設計したイオン性の直鎖状ポリシロキサンを合成し、堅硬性や自己集合性の発現機構を解明することである。令和4年度は、イオン基ユニットと非イオン基（ジメチルシロキサン）ユニットからなるランダム共重合体を二種類の二官能性シランカップリング剤から合成し、湿度制御下の各種in-situ測定（X線回折法や水晶振動子マイクロバランス（QCM）法、赤外分光法）にて系統的に自己集合挙動を評価した。その結果、非イオン基ユニットの割合が増えるほど自己集合の秩序が高くなった。これまでイオン性ポリシロキサンの自己集合を支配するのは分子内や分子間でのイオン凝集であると想定していたため、この結果は予想に反する結果であった。また、既存の変性シリコーンオイルの構造式に近づくほど自己集合しやすくなるという事実は、これまで見逃されていた性状が複数存在する可能性を示唆しており、興味深い。さらにイオン性ポリシロキサンのホモポリマーに関して、イオン基部分のハロゲンが異なるポリマーを3種類合成し自己集合を調べたところ、その秩序や周期サイズが周期表の序列に依存しないこともわかった。令和4年度の研究において自己集合に最適なイオン基密度が存在することが示されたため、今後はイオン基サイズまで視野に入れて研究を展開していく。研究開始時点で予想していなかった成果を複数見いだすことができ、当初の計画以上の進展があった。これらの成果は論文や学会で積極的に報告した。

该研究项目的目的是合成具有各种离子种类、离子含量、主链支链数量、单体排列等设计的离子型线性聚硅氧烷，并阐明刚性和自组装的机理。去做。 2020财年，我们用两种双官能硅烷偶联剂合成了由离子基团单元和非离子基团（二甲基硅氧烷）单元组成的无规共聚物，并在湿度控制下进行了各种原位测量（X），系统地研究了自组装行为使用线衍射、石英晶体微天平 (QCM) 和红外光谱进行评估。结果，随着非离子基团比例的增加，自组装的顺序增加。这一结果与预期相反，因为之前假设离子型聚硅氧烷的自组装主要由分子内或分子间的离子聚集主导。此外，结构式越接近现有的改性硅油，就越容易自组装，这一事实很有趣，因为它表明可能存在迄今为止被忽视的多种特性。此外，对于离子聚硅氧烷的均聚物，我们合成了三种离子基团中具有不同卤素的聚合物并研究了它们的自组装，发现它们的有序和周期大小不依赖于元素周期表的顺序。 2020 年的研究表明，自组装存在最佳的离子基团密度，因此我们将继续发展我们的研究，着眼于离子基团的大小。我们发现了一些研究之初没有预料到的结果，而且进展比最初计划的要大。这些结果在论文和会议中得到了积极报道。

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

直鎖状ポリシロキサンの中和にて発現する機能と応用

线性聚硅氧烷的中和揭示的功能和应用

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Chiari Luca;Nippa Madoka;Ikeda Yuko;Sato Tomoyuki;Tsujimoto Yuji;Kato Atsushi;Chiba Naomichi;Fujinami Masanori;原光生
通讯作者：
原光生

自己集合性ナノ水圏の理解とモルフォロジー制御

了解和控制自组装纳米水球的形态

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Chongcharoenchaikul;K. Miyaji;P. Junkong;S. Poompradub;Y. Ikeda;原光生
通讯作者：
原光生

加湿環境で自己集合するイオン性直鎖状ポリシロキサン

在潮湿环境中自组装的离子线性聚硅氧烷

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
原光生;児玉篤樹;鷲山祥平;関隆広
通讯作者：
関隆広

イオン性直鎖状ポリシロキサンの機能

离子型线性聚硅氧烷的功能

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Chiari Luca;Nippa Madoka;Ikeda Yuko;Sato Tomoyuki;Tsujimoto Yuji;Kato Atsushi;Chiba Naomichi;Fujinami Masanori;堀口顕義・小林裕一郎・山口浩靖;原光生
通讯作者：
原光生

直鎖状ポリシロキサンを用いた繊維機能化に関する研究

线性聚硅氧烷纤维功能化研究