リビングラジカル重合法によるポリマーブラシの構築とその構造・物性に関する研究

活性自由基聚合法构建聚合物刷及其结构和物理性能研究

• 批准号: 00J02704
• 负责人: 山本 真平
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J02704/
• 关键词: 高分子ブラシ; 中性子反射率測定; メルトブラシ; 相溶性; ポリメチルメタクリレート

乾燥時の高分子ブラシ(メルトブラシ)が同種の高分子(マトリクスポリマー)と接するときの相溶性は、高分子の重要なバルク物性であるのみならず、複合材料などの相溶化の観点からも重要である。本年度は、"超高密度"ポリマーブラシのマトリクスポリマーとの相溶性の評価を行った。具体的には、重水素化ポリメチルメタクリレート高密度高分子ブラシを表面開始原子移動ラジカル重合法により調製した。得られた重水素化高分子ブラシの表面に、様々な分子量の通常の(軽水素化)ポリメチルメタクリレートを充分な厚さコートし熱処理を施した。そのときの重水素化高分子ブラシの構造を中性子反射率測定法により測定し、相溶性の評価を行った。以下のことを明らかにした。(i)従来の低密度な高分子ブラシでは、マトリクスポリマーの分子量がグラフトポリマーの分子量とほぼ等しい値で相溶したのに対して、高密度高分子ブラシの場合、マトリクスポリマーの分子量がグラフトポリマーの分子量の1/10以下にならないと相溶は起こらなかった。(ii)高密度高分子ブラシは、マトリクスポリマーの分子量の広い範囲にわたってマトリクスポリマーがブラシ層内にほとんど侵入していない構造を形成していることがわかった。これは、従来の低密度な高分子ブラシでは見られない新しい構造である。以上のように、メルトブラシの相溶性と言う観点からも、高密度高分子ブラシの性質は従来の低密度な高分子ブラシとは大きく異なることを明らかにした。

当干燥与相同类型的聚合物（矩阵聚合物）接触时，聚合物刷（熔体刷）的兼容性不仅对聚合物的整体特性很重要，而且从复合材料等的兼容性角度来看。今年，我们评估了“超高密度”聚合物刷与基质聚合物的兼容性。具体而言，通过表面启动的原子转移自由基聚合制备了用于氘化聚合甲基丙烯酸甲酯的高密度聚合物刷。将所得的脱位聚合物刷的表面涂有足够的常规（光氢化）多甲基甲基丙烯酸甲酯的厚度，并经过热处理。此时，通过中子反射率测量测量了氘化聚合物刷的结构，并评估了兼容性。揭示了以下内容：（i）在常规的低密度聚合物刷中，基质聚合物的分子量与近似等于移植物聚合物的分子量的值兼容，而在高密度聚合物的情况下，除非具有比1/10的分子摩尔群的分子重量，否则不能实现高密度的聚合物。 （ii）已经发现，高密度聚合物刷形成了一种结构，其中基质聚合物几乎不会在矩阵聚合物的各种分子量上渗入刷子层。这是一种在常规低密度聚合物刷中未发现的新结构。如上所述，已经揭示了高密度聚合物刷的性能与常规低密度聚合物刷的特性显着不同，从熔体刷的兼容点来看。