Development of Oxidatively Degradable Polymeric Materials Directed toward Recycling

面向回收的氧化降解高分子材料的开发

基本信息

批准号：
20H04372
负责人：
木原伸浩
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Kanagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ビニルポリマーは主鎖が炭素鎖だけからなるため、主鎖にジアシルヒドラジン構造を導入することはできない。そこで、短いビニルポリマー鎖（オリゴマー）を末端で連結するのではなく、内部で連結することで、モルホロジーは異なるものの、ビニルポリマーにジアシルヒドラジン構造を導入することを検討した。スチレンを連鎖移動剤の存在下でジアシルヒドラジン構造を持つ二官能性モノマーと共重合したところ、ゲルを生成することなく高分子量のポリスチレンが得られた。このポリスチレンは次亜塩素酸ナトリウム水溶液によって酸化分解し、低分子量のポリスチレンを与えた。ジアシルヒドラジンは強い水素結合性部位であるため、エラストマーのハードセグメントとなることが期待できる。ソフトセグメントとなるポリTHFの末端同士をジアシルヒドラジンで連結したポリマーはエラストマーとしての性質を示し、次亜塩素酸ナトリウム水溶液によって酸化分解し、可溶化した。ジアシルヒドラジンを一酸化窒素と二酸化窒素の混合ガスで処理したところ、カルボン酸とアシルアジドまで分解し、水を使わずに酸化分解できることを明らかにした。ポリジアシルヒドラジンの粉末も、一酸化窒素と二酸化窒素の混合ガスによって低分子量成分まで分解した。前年度に、2-チオエチルエステルが新しい酸化分解性官能基として利用できることを明らかにした。2,2-チオジエタノールをジオール成分とするポリエステルを合成した。mCPBAで酸化したところ、スルホン型のポリエステルとなり、これを炭酸ナトリウム水溶液で処理したところ、完全に可溶化した。グリシジルスルフィドを環状酸無水物と加熱することで交互共重合し、ポリエステルが得られた。このとき転移が併発し、ジオール成分は1,2-ジオール型だけでなく1,3-ジオール型が混じってきた。得られたポリエステルは、過酸で酸化した後、塩基で処理すると可溶化した。

由于乙烯基聚合物仅具有碳链，因此不可能将二酰氢嗪结构引入主链中。因此，我们研究了将二酰氢嗪结构引入乙烯基聚合物中的，尽管形态是通过内部连接短乙烯基聚合物链（低聚物）而不是在末端连接它们的。在存在链转移剂的情况下，苯乙烯与具有二酰基氢氮结构的二酰氢嗪结构共聚，从而导致高分子量聚苯乙烯而无需产生凝胶。该聚苯乙烯用次氯酸钠溶液氧化分解，得出低分子量聚苯乙烯。由于二酰氢嗪是一个强大的氢键位点，因此可以预期它将成为弹性体的硬段。聚合物的聚合物与二酰基羟嗪相关的PolyTHF的末端与二酰氢嗪相关，表现出弹性体性质，并被二氯酸盐水溶液溶液氧化和分解以溶解。当用一氧化氮和二氧化氮的混合气体处理二酰氢嗪时，发现它可以分解为羧酸和酰基叠氮化物，以及无需使用水就可以分解为氧化分解。通过一氧化氮和二氧化氮的混合气体，聚二酰亚胺粉也被分解为低分子量分量。在上一年，有2-硫代乙基酯可以用作新的氧化降解官能团。合成了含有2,2-噻迪二乙醇的聚酯，合成了二醇成分。当用MCPBA氧化时，它变成了磺酸盐型聚酯，该聚酯被碳酸钠溶液处理并完全溶解。用循环赤道加热糖硫基，以交替共聚以获得聚酯。目前，发生了转移，不仅与1,2-二醇类型，还与1,3-二醇类型混合了二醇成分。将获得的聚酯用Peracid氧化，然后用碱处理以溶解。

项目成果

期刊论文数量（42）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

高分解性と使用時の安定性が両立する高分子材料・接着剤

高分子材料和粘合剂在使用过程中高度降解且稳定

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Siqi Peng;Akihiro Yamamoto;Shinsuke Mori;Tatsuki Sekino;木原　伸浩
通讯作者：
木原　伸浩

使用中は分解せず、使用後には直ちに漂白剤で分解できるプラスチック

使用过程中不会分解，使用后可立即用漂白剂分解的塑料。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Taira Hidaka;Taketo Togari;Masato Nakamura;Masaru Yamaoka;Gen Yoshida;Shuji Sano;八木絵香;瀧健太郎;関野樹;Taira Hidaka;木原　伸浩
通讯作者：
木原　伸浩

新規酸化分解性官能基を用いた酸化分解性高分子材料の開発

利用新型氧化降解官能团开发氧化降解高分子材料

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
木原伸浩;山口陽之
通讯作者：
山口陽之

使用時には安定な高分解性ポリマー材料技術

高降解高分子材料技术，使用过程稳定

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
瀧健太郎，中村亮太，原田守啓，田中耕司;木原　伸浩
通讯作者：
木原　伸浩

酸化分解性ビニルポリマーの合成

可氧化降解乙烯基聚合物的合成

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
梶原光平;木原伸浩
通讯作者：
木原伸浩

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木原伸浩其他文献

ポリロタキサン・ポリカテナン、環状・筒状超分子の応用展開、第3章(高田十志和編)

聚轮烷和聚链烷、环状和圆柱超分子的应用开发，第3章（高田敏一主编）

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ai Shiratori;Nobuhiro Kihara;小栗崇弘・木原伸浩;風見崇・木原伸浩;小栗崇弘・木原伸浩;西山淳也・牧田佳真・木原伸浩;白取愛・木原伸浩;櫻井真吉・木原伸浩;浦井直樹・木原伸浩;岩崎亮・木原伸浩;小堀彩夏・木原伸浩;木原伸浩;木原伸浩;木原　伸浩;木原伸浩
通讯作者：
木原伸浩