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Development of adhesion mechanism using upper critical solution temperature by electrostatic interaction and its application

利用静电相互作用上临界溶液温度的粘附机制的发展及其应用

基本信息

批准号：
21H02005
负责人：
遊佐真一
金额：
$ 11.48万
依托单位：
University of Hyogo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

高温で溶媒に溶解して低温で不溶となる現象は、上限臨界溶液温度（UCST）と呼ばれる。特に、同一側鎖にカチオンとアニオンを含む双性イオン構造のスルホベタイン構造の直鎖状高分子は、UCSTを示す高分子として研究されている。低温ではカチオンとアニオンの静電相互作用が強く働くため、水に不溶となる。一方昇温すると分子運動が激しくなり、静電相互作用が遮蔽されるため、水に可溶となることが知られている。本研究の最終目的は、UCSTを示すゲルを利用して、接着や自己修復に応用することである。今年度は、UCSTを示すヒドロゲルの合成を試みた。特に、カチオンとアニオン性側鎖をランダムにポリマー側鎖に導入したポリアンホライトに架橋剤を導入することでゲル化を試みた。これまでの研究で既に、カチオン性の４級アンモニウム塩を含むスチレン型モノマーのVBTACと、スルホネートイオンを含むスチレン型モノマーのNaSSによるランダム共重合体は、水中でUCST挙動を示すことを確認している。今回は、架橋剤となる２つのメタクリレート基を含む低分子量ポリエチレングリコール（PEG）存在下で、VBTACとNaSSの共重合を行うことでヒドロゲルを作製した。得られたヒドロゲルは、純水中で温度を変化しても、常に白濁した状態で温度応答挙動を示さなかったが、食塩やチオ硫酸ナトリウムなどを溶解した水中で、低温で白濁して、昇温により透明化する現象が観測された。これは、純水中ではカチオン性のVBTACと、アニオン性のNaSSの静電相互作用が強く働くため、温度応答挙動を観測できなかったが、塩を添加してVBTACとNaSSの静電相互作用を遮蔽することで、温度変化による静電相互作用の強さが変化したと考えられる。さらに、温度応答の実験条件を最適化することにより、より明確にポリアンホライトヒドロゲルは、UCST挙動を示すと期待される。

The high-temperature solvent dissolves, the low-temperature insoluble phenomenon, and the upper critical solution temperature (UCST) cause the problem. Special, the same side lock にカチオンとアニオンをincludes the bisexual イオン structure のスルホベタThe structure of straight-locked polymers and UCST's research on polymers. Low-temperature ではカチオンとアニオンのelectrostatic interaction がstrong く働くため, water-insoluble となる. On the one hand, the temperature rises, the molecular movement is stimulated, the electrostatic interaction is shielded, and the water is soluble, the water is soluble. The ultimate goal of this research is to show the UCST how to use it, and then repair it by itself. This year, the UCST program will be open to the public. Special side lock, カチオンとアニオン side lock をランダムにポリマーside lock に importしたポリアンホライトに Bridge 剤を Import することでゲル化をtrial みた.これまでの Research でに、カチオン性の４ Level 4 アンモニウム塩をむスチレンtype モノマーのVBTACと、スルホネートイThe オンをcontains the むスチレン-type モノマーのNaSS によるランダムtotal superposition body は, and the underwater UCST movement をshows すことをconfirmation している. This time, the bridge is made of low molecular weight ポリエチレングリコール ( In the presence of PEG), VBTAC and NaSS are overlapped and produced. Get られたヒドロゲルは, pure water で temperature を変 change しても, normal に white turbid した state で temperature ￜ answer 猙动を Show さなかったが, food The sulfate sulfuric acid is dissolved in water, becomes white and turbid at low temperatures, and becomes transparent when heated, and the phenomenon is measured.これは、Pure water ではカチオン性のVBTACと、Anaニオン性のNaS S's strong electrostatic interaction and temperature responseが、塩をAdd してVBTACとNaSSのstatic interaction をshielding することで、Temperature change によるElectrostatic interaction のstrong さが変化したとKao えられる.さらに、Temperature response の実験 Conditions をOptimization することにより、よりclearにポリアンホライトヒドロゲルは, UCST挙动をshowsすとLooking forward to される.

项目成果

期刊论文数量（168）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Vesicle formation of amphiphilic diblock copolymers via polymerization induced self-assembly (PISA)

通过聚合诱导自组装（PISA）形成两亲性二嵌段共聚物的囊泡

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shin-ichi Yusa;Shotaro Yukioka
通讯作者：
Shotaro Yukioka

Adsorptive removal of cefixime using a novel adsorbent based on synthesized polycation coated nanosilica rice husk

DOI：
10.1016/j.porgcoat.2021.106361
发表时间：
2021-09
期刊：
Progress in Organic Coatings
影响因子：
6.6
作者：
Thi Thuy Trang Truong;Thi Ngan Vu;T. Dinh;T. Pham;Thi Anh Huong Nguyen;M. Nguyen;S. Yusa;T. Pham
通讯作者：
Thi Thuy Trang Truong;Thi Ngan Vu;T. Dinh;T. Pham;Thi Anh Huong Nguyen;M. Nguyen;S. Yusa;T. Pham

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