Development of mechanorisponsive metallopolymers with high toughness

高韧性力响应金属聚合物的开发

• 批准号: 21K05203
• 负责人: 曽川 洋光
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kansai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05203/
• 关键词: メカノクロミズム; メタロポリマー; ポリウレタン; 白金錯体; エラストマー; 引張試験; 蛍光

本研究では，力学応答性を示す白金錯体をポリウレタン主鎖中に組み込むことで，外部応力に応じて鋭敏に蛍光色が変化する強靭性としなやかさを併せ持つメカノクロミックメタロポリマーの開発を目指す。2021年度までに，アルコール部位を有するメカノクロミック白金-アセチリド錯体をモノマーに用いたポリウレタンを合成し，これをすり潰すことで橙色から褐色の蛍光変化が起こることを明らかとしている。しかしながら，得られたポリウレタンは成膜性に乏しく，その力学特性の評価が困難であった。そこで2022年度はアルコール部位を有するメカノクロミック白金-アセチリド錯体を用いたセグメント化ポリウレタンの合成を実施した。白金-アセチリド錯体含有ジオールと1,6-ヘキサメチレンジイソシアナートに加え，長鎖ジオールとしてポリ（テトラヒドロフラン）（Mn = 2,000），鎖長延長剤として1,4-ブタンジオールを用いて，対応する白金-アセチリド錯体含有セグメント化ポリウレタンを得た。得られたポリウレタンはポリスチレン換算でMw > 100,000の分子量を有し，また成膜性にも優れていた。THFのキャストフィルムより得られたダンベル試験片を用いて引張試験を実施した結果，その引張強度，引張伸度はそれぞれ10 MPa，1,000%以上のであり，良好な力学強度を有していることを見出した。またその伸長時のダンベル試験片の蛍光色をCIEプロットにより解析したところ，伸長に伴い，色調が変化していることが示唆された。

This study aims to provide an indication of the mechanical properties of the platinum alloy, the strength and toughness of the metal alloy, and the development of the metal alloy. In 2021, there was a change in color from orange to brown. It is difficult to evaluate the mechanical properties of the film. In 2022, the synthesis of all kinds of products was carried out. The platinum-base alloy contains a 1,6-block transition element, a long lock transition element (Mn = 2,000), a lock extension element (Mn = 1,4-block transition element), and a corresponding platinum-base alloy contains a long lock transition element. The molecular weight of Mw > 100,000 was obtained by the method of "separation and separation", and the film formation was optimized. The tensile strength and elongation of THF samples were 10 MPa and 1,000%, respectively. Good mechanical strength was observed. The color of the test piece is analyzed by CIE, and the color of the test piece is changed by extension.