超分子型複合高分子の構築とそのナノ構造制御

超分子复合聚合物的构建及其纳米结构的控制

• 批准号: 06J06533
• 负责人: 野呂 篤史
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J06533/
• 关键词: 高分子型超分子; 水素結合; イオン液体; 超分子イオンゲル; ゲル; ブロック共重合体; ナノ相分離構造; ブロック型複合超分子

高分子型超分子の会合・解離挙動がその粘弾性・ナノ相分離構造に与える影響を調べるこを目的とし、まずその評価に向けた試料の調製を行った。具体的に行った研究内容として高分子型超分子のビルディングブロック作りを行った。ピリジン基とフェノール基は相補的な水素結合を生じることで知られている。そこで末端ユニットとしてポリ(2-ビニルピリジン)(P2VP)を用い、これをポリアクリル酸エチル(PEA)、につないだP2VP-PEA-P2VPトリブロック共重合体を合成した。一方で比較的単分散なポリ4-ヒドロキシスチレン)(PHS)ホモポリマーも合成した。イオン液体.(Ethyl methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)でP2VP-PEA-P2VPとPHSを5:2の割合(重量分率)でブレンドした。調製された溶液は液状を示さず、常温でゲル状固体が得られた。イオン液体中で高分子型超分子が得られていること確認するためにFT-IRで水素結合部位について調査した。その結果比較的高温の200℃では水酸基がフリーな状態で存在するのに対し、常温に近い25℃、50℃ではピリジン基と水素結合している水酸基が確認された。温度を変化させて粘弾性測定を行ったところ、低温(常温)ではゲル状固体であるのに対し、140℃を越える高温では液体状態を示すことが確認された。ゆえに高分子型超分子を調製し、水素結合の会合・解離を制御することによって新規超分子イオンゲルを創製することができた。上記に関して現時点で論文を一報投稿中である。

本研究的目的是研究聚合物超分子的缔合和解离行为对其粘弹性和纳米相分离结构的影响。首先，我们制备了用于此评估的样品。作为一个具体的研究主题，我们创建了聚合物超分子的构建模块。已知吡啶基团和苯酚基团形成互补氢键。因此，我们以聚（2-乙烯基吡啶）（P2VP）为末端单元并与聚丙烯酸乙酯（PEA）连接合成了P2VP-PEA-P2VP三嵌段共聚物。另一方面，还合成了相对单分散的聚(4-羟基苯乙烯)(PHS)均聚物。将P2VP-PEA-P2VP和PHS以5:2（重量分数）的比例混合在离子液体（乙基甲基咪唑鎓双（三氟甲基磺酰基）亚胺）中。所制备的溶液不呈现液态，并且在室温下获得凝胶状固体。为了确认在离子液体中获得了聚合物型超分子，使用FT-IR研究了氢键位点。结果表明，在200℃的较高温度下，羟基以游离状态存在，而在25℃和50℃附近的室温下，发现羟基与吡啶基团形成氢键。当在改变温度的同时测量粘弹性时，证实在低温(室温)下它是凝胶状固体，但在超过140℃的高温下它显示出液态。因此，我们能够通过制备聚合物超分子并控制氢键的缔合和解离来创建一种新型的超分子离子凝胶。我们目前正在提交有关上述内容的论文。

项目成果

Thermoreversible supramacromolecular ion gels via hydrogen bonding

通过氢键作用的热可逆超高分子离子凝胶

• DOI: 10.1021/ma800739c
• 发表时间: 2008-07-01
• 期刊: Macromolecules
• 影响因子: 5.5
• 作者: Atsushi Noro;Y. Matsushita;T. Lodge
• 通讯作者: T. Lodge

Neutron Reflectometry on Interfacial Structures of the Thin Films of Polymer and Lipid

聚合物与脂质薄膜界面结构的中子反射测量

• 发表时间: 2007
• 作者: Torikai; Naoya;Yamada; Norifumi;Noro; Atsushi;Harada; Masashi;Kawaguchi; Daisuke;Takano; Atsushi;Matsushita; Yushu
• 通讯作者: Yushu

Neutron Reflection Studies on Lamellar Microphase-Separated Structures of Two-Component Block Copolymers with Composition Distribution

具有组成分布的双组分嵌段共聚物层状微相分离结构的中子反射研究

• 发表时间: 2006
• 作者: Torikai; Naoya; Noro; Atsushi; Okuda; Masatoshi; Odamaki; Fumitake; Kawaguchi; Daisuke; Takano; Atsushi; Matsushita; Yushu
• 通讯作者: Yushu

Thermosensitive Netmorks from Supramacromolecules via Hydrogen Bonding in an Ionic Liquid

通过离子液体中的氢键形成超大分子的热敏网络

• 发表时间: 2008
• 作者: Noro; Atsushi;Matsushita; Yushu;Lodge; Timothy P.
• 通讯作者: Timothy P.

Composition-dependent morphological transition of hierarchically-ordered structures formed by multiblock terpolymers

多嵌段三元共聚物形成的分级有序结构的组成依赖性形态转变

• DOI: 10.1021/ma070155s
• 发表时间: 2007-04-26
• 期刊: Macromolecules
• 影响因子: 5.5
• 作者: J. Masuda;A. Takano;J. Suzuki;Yutaka Nagata;Atsushi Noro;Kennichi Hayashida;Y. Matsushita
• 通讯作者: Y. Matsushita