高温瞬間加熱発泡法に依るナノフォーム軽量・低誘電率セラミック製造法開発

采用高温瞬间加热发泡法开发纳米泡沫轻质低介电常数陶瓷制造方法

基本信息

批准号：
15760521
负责人：
車田研一
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760521/
关键词：
siloxane foamed structure instantaneous heating by radiation closed-porosity structure improved resistance to humidity degree of polymerization of siloxane resin 1nm-scale nuclei of foaming prevention of crack formation by sufficient polymeriz

项目摘要

固体中におけるナノ孔の分率は多孔質材料の性能を決定する重要なパラメターであり、その制禦因子を明確化することは重要である。本研究ではシロキサン樹脂の急速加熱重合時に発生する孔のナノ領域での量的な増大を誘発する諸要因を検討した。本年度は特にシロキサン樹脂を予め架橋高分子バルク体中で重合し、その後急速に加熱することで架橋高分子を熱分解し空隙率を可能な限り上昇させる方法を検討した。その結果、以下の知見が得られた。(1)様々な架橋高分子系をシロキサン樹脂の媒体高分子として試用した。その結果、イソプロピルアクリルアミド系の親水型架橋高分子が本目的上きわめて優れた性能を発揮することがわかった。すなわち、乾燥工程中で偏析を起こすことがなく、内部でのシロキサン樹脂塊の10nm以上の成長を有効に防ぐことが出来ることがわかった。(2)シロキサン樹脂の媒体として用いるイソプロピルアクリルアミド系の親水型架橋高分子の添加分率を増大することにより最終的に得られるナノ領域での空隙率を順次増大させることが出来る事がわかった。シロキサン樹脂期待生成量に対して10倍まで媒体高分子の量を増加させると、孔径10nm以下のナノ孔領域だけで空隙率85%-90%を安定してこえることが出来ることがわかった。(3)添加高分子はシロキサン樹脂中に生じる孔を"through pore(開孔)"にする傾向がある。このため、添加高分子を使用せずに作製した場合と比較すると極めて大きな吸着効果が得られることがわかった。(4)重合反応時に保温を行うことにより重合の速度を一定以上に保持しておくことが出来ることがわかった。これは工程時間の短縮を考えたときには有効な知見である。(5)反応容器体積は重要なパラメターであることがわかった。これは(4)と極めて深く関連しているが、重合反応熱を逃がさないような反応容器を使用することにより重合工程の時間を短縮できる上に、全体的な架橋構造のパーコレーションを早期に誘発することが出来るので、巨視的な相分離による添加架橋高分子の無駄を防ぐことが出来る。

固体中纳米孔的分数是决定多孔材料性能的重要参数，澄清其抑制因素很重要。在这项研究中，研究了在硅氧烷树脂快速加热聚合过程中产生的纳米区域定量增加的各种因素。今年，我们专门研究了一种方法，其中硅氧烷树脂在散装的交联聚合物中提前聚合，然后迅速加热以将交联聚合物焦化以尽可能提高孔隙率。结果，获得了以下发现：（1）各种交联聚合物系统用作硅氧烷树脂的培养基聚合物。结果，发现基于异丙丙烯酰胺基的亲水交联聚合物在此目的表现出极好的表现。也就是说，发现在干燥过程中不会发生隔离，并且可以有效防止硅氧烷树脂质量的内部生长。（2）已经发现，通过增加基于异丙丙烯酰胺的亲水性交联聚合物的添加部分用作硅氧烷树脂的培养基，可以顺序增加最终纳米区域的孔隙率。已经发现，如果培养基聚合物的量增加了预期的硅氧烷树脂量的10倍，则孔隙率在纳米孔区域稳定超过85％-90％，孔径直径为10 nm或更少。（3）添加的聚合物倾向于使Siloxane树脂中发生的孔“通过毛孔”。因此，已经发现，与在不使用添加剂聚合物的情况下制备聚合物的情况相比，可以获得极大的吸附效果。（4）已经发现，通过在聚合反应过程中绝缘加热，聚合速率可以保持恒定速率。在考虑缩短过程时间时，这是一个有效的发现。（5）发现反应容器的体积是重要参数。这与（4）密切相关，但是通过使用不允许聚合反应热的反应容器逃脱，可以缩短聚合步骤的时间，并且可以及早引起整体交联结构的渗透，从而防止浪费由于添加的交联聚合物而浪费了由于跨度相位分裂而添加的交联聚合。