ゾル-ゲル法による新しい有機-無機ハイブリッドの合成

溶胶-凝胶法合成新型有机-无机杂化物

基本信息

批准号：
04205089
负责人：
こうじ谷信三
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ゾル-ゲル法によるハイブリッドゲルの合成に際して、有機成分のポリエーテル分子の末端にトリエトキシシリル基を導入する必要がある。ポリ(オキシテトラメチレン)の例を参考にして、数回の試みの後にポリ(プロピレンオキシド)(PPO)の末端トリエトキシシリル(ET-)化に成功した。このET-PPOとテトラエトキシシラン(TEOS)の酸触媒下でのゾル-ゲル反応を検討した結果、溶媒であるテトラヒドロフランの量を増やすことにより、ゲル化が比較的スムーズに進行することが判明した。分子量が2000のET-PPOを用いて合成されたハイブリッドゲルは、光学的に透明であり、フレキシブルなガラスが作製できた。ポリ(オキシテトラメチレン)の場合と同じく、示差走査熱量計測定も動的粘弾性測定の結果も、PPO成分のガラスからゴム状への転移点を示し、可視光より小さなレベルでミクロ相分離していることが明らかとなった。すなわち、ハイブリッドゲルとはいえ、有機のPPO鎖と、無機のSi-O-Si鎖が分子オーダーで混合しているのではないと考えられる。ET-PPOの分子量が5000のものでは、ゾル-ゲル反応を行う溶媒の組成の最適化が成功せず、作製されたゲルはいずれも光学的に完全に透明なものではなかった。この場合、PPO成分のドメインが可視光の波長よりも大きなレベルにあるものと推定される。新しいフレキシブルなガラスに過塩素酸リチウムをドー阜したものは、10のマイナス5乗S/cmの導電率を示した。塩のドープ量が膨潤度によって決定されるため、その量に限界がありこれ以上の導電率のものを得ることができなかった。しかし、測定された導電率は帯電防止などいくつかの用途には充分であり、応用展開の必要がある。

当通过Sol-Gel方法合成杂化凝胶时，有必要将三乙基硅烷基团引入有机成分的聚醚分子的末端。以多次尝试的示例（氧化甲基）的示例，将末端的三甲氧基二硫二氧化物（ET-）的末端（氧化丙烷）（PPO）成功转化为末端三甲氧基二硫二氧化甲基（ET-）。研究了酸催化剂下ET-PPO和四乙氧基硅烷（TEOS）的溶胶 - 凝胶反应，发现凝胶化通过增加溶剂四氢呋喃的量而相对平稳地进行。使用ET-PPO（分子量为2000的ET-PPO）合成的杂化凝胶在2000上是光学透明的，可以产生柔性玻璃。与聚（氧化甲基烯基）一样，差异扫描量热计测量和动态粘弹性测量的结果显示了PPO成分从玻璃到橡胶的过渡点，表明在比可见光小的水平上实现了微相分离。也就是说，尽管它是一种杂化凝胶，但人们认为有机PPO链和无机Si-O-SI链并未在分子的顺序上混合。 ET-PPO分子量为5000，进行溶胶 - 凝胶反应的溶剂的组成并不成功，并且所产生的凝胶在光学上都没有完全透明。在这种情况下，据估计，PPO组件的域比可见光的波长更高。新的含锂锂的柔性玻璃显示为10负5 s/cm的电导率。由于盐的掺杂量取决于肿胀程度，因此该量受到限制，并且不可能获得超过此的电导率。但是，测得的电导率足以满足某些应用，例如抗静态，并且需要应用程序开发。