共有結合の解離・形成制御に基づく機能性架橋ポリマーの創製

基于共价键解离和形成的控制创建功能性交联聚合物

基本信息

批准号：
12J07074
负责人：
今任景一
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、室温・空気中という穏和な環境下で自発的に解離・再結合を行う化合物（DABBF）を高分子に導入することで、無溶媒のバルク状態で自己修復可能な材料を開発し、高強度ナノファイバーとのコンポジットにより高強度化を、低表面自由エネルギーで材料表面に集まるフルオロアルキル基を用いて高修復性を達成することを目的としていた。前年度までに、バルク状態で修復可能な高分子材料の調製とその修復機構の詳細な検討に成功し、力学的刺激による可逆的な色調変化（メカノクロミズム）も見出した。これらの結果を踏まえ、今年度は「セルロースナノクリスタル（CNC）とのコンポジット化による高強度自己修復材料の調製」を試みた。所属研究室にCNCに関する知見がなかったが、日本学術振興会の日本－スイス若手研究者交流事業2014の援助により、CNCの権威である、スイスのProf. Christoph Wederの指導の元、研究する機会を頂き、CNCの調製と開発した自己修復材料とのコンポジット化を行った。得られた材料の強度はCNCの重量分率の増加に伴い増大し、最大で5倍以上に向上した。一方で、修復性に大きな低下は見られず、高強度自己修復材料の調製に成功した。また更なる高強度化のため、DABBFで修飾したCNCによるコンポジット材料も調製した。本年度で本事業は終了するが、今後は調製方法の最適化と力学物性や自己修復性のより詳細な解析を行う予定である。以上のように、今年度は「CNCとのコンポジット化による高強度自己修復材料の調製」に成功することができた。目標の一つであったフルオロアルキル基を用いた高修復性は未達成だが、もう一つの目標であるナノコンポジット化による高強度自己修復材料の創出は達成した。本研究課題では、この他に修復機構の詳細な検討やメカノクロミズムという興味深い現象も見出し、期待以上の成果を得ることができた。

这项研究的目的是通过引入化合物（DABBF）来开发一种可以在散装状态下自我修复的材料，该化合物（DABBF）在室温和空气中自发地在温和环境中自发解离和重组聚合物，并通过高强度纳米纤维的复合来实现高强度，并使用高度修复的能力来实现荧光层的能力，以供荧光层散布在表面上，从而在表面上获得材料的材料。到上一年，我们已经成功完成了可以批量修复的聚合物材料的制备，并详细检查了其修复机制，并发现由于机械刺激而引起的可逆颜色变化（机械化合物）。考虑到这些结果，今年我们试图“通过与纤维素纳米晶体（CNC）复合材料制备高强度自我修复材料”。尽管他的实验室对CNC一无所知，但他得到了日本科学促进2014年日本 - 瑞士年轻研究人员交流项目的支持，在CNC的权威克里斯托夫·韦德（Christoph Weder）教授的指导下，他有机会进行研究，他能够为CNCS并与他一起做好自我销售的材料的准备。所获得的材料的强度随CNC的重量分数的增加而增加，并增加了五次或更多。另一方面，未观察到可修复性的显着降低，并且成功准备了高强度自我修复材料。此外，为了进一步的强度，还准备了具有DABBF修饰的CNC的复合材料。该项目将在今年结束，但是将来，我们计划优化制备方法，并分析更详细的机械性能和自我修复特性。如上所述，今年我们能够通过与CNC的复合材料成功制备高强度的自我修复材料。尽管尚未实现使用氟烷基的高可修复性，但尚未实现，但已经实现了通过纳米复合材料创建高强度自我修复材料的另一个目标。除此之外，我们还发现了修复机制的详细检查和一种有趣的现象，称为机械变色，这使结果超出了我们的预期。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

自発的に組み換え可能な動的共有結合を有する架橋ポリマーの自己修復

具有自发重组动态共价键的交联聚合物的自修复

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
今任景一;大石智之;高原淳;大塚英幸
通讯作者：
大塚英幸

Plasticizer-Promoted Thermal Cross-linking of a Dynamic Covalent Polymer with Complementarily Reactive Alkoxyamine Units in the Side Chain under Bulk Conditions

本体条件下增塑剂促进侧链中具有互补反应性烷氧基胺单元的动态共价聚合物的热交联

DOI：
10.1246/bcsj.20140147
发表时间：
2014
期刊：
Bulletin of the Chemical Society of Japan
影响因子：
4
作者：
Jing Su;Keiichi Imato;Tomoya Sato;Tomoyuki Ohishi;Atsushi Takahara;Hideyuki Otsuka
通讯作者：
Hideyuki Otsuka

keiichi-imato

今户敬一