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トポロジー変換されたポリウレタンによる力学特性の自在設計

使用拓扑转换的聚氨酯灵活设计机械性能

基本信息

批准号：
19J15174
负责人：
青木大亮
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

単独の高分子材料で力学特性を目的の数値に設計することは困難である。近年、長い主鎖に複数の側鎖をもつ櫛型ポリマーと称されるトポロジーを用いれば、生体組織のようなソフトマテリアルの範疇において力学特性の自在設計が達成することが報告された。しかしながら、分子鎖の絡み合いを排除するように設計されたこの分子構造ではプラスチック材料のような硬い材料を設計することは困難であった。最近、私は剛直な主鎖に複数の柔軟な側鎖を有する櫛型ポリウレタンを用いるとプラスチック材料のような硬い特性を設計できることを見出した。本研究は、この櫛型ポリウレタンの側鎖の長さと側鎖の間隔の組み合わせによって、プラスチック材料の力学特性の自在設計を目指した。本研究では、目的のポリテトタヒドロフランに加え、ポリエチレングリコールを側鎖構造とする櫛型ポリウレタンの合成を構造制御しながら達成した。これらの力学特性に関して、主鎖の体積分率の逆数と破断強度に線形関係があることを見出した。さらに、主鎖の体積分立に対するポリマーの絡み合いの減少の関係が、これまで報告されていた理論に反して側鎖が長くなっても維持されることも見出された。この関係は、少なくともポリテトタヒドロフランとポリエチレングリコールの化学構造の差ではなく、側鎖長と側鎖間隔の組み合わせによって支配されることも見出した。さらに、ウレタン結合間の水素結合の割合を分析したところ、柔軟な側鎖によってウレタン結合が希釈されるよりも多く水素結合が維持されていることが示唆された。これらの結果から、通常の櫛型ポリマーは側鎖同士の排除体積によって困難な主鎖同士の接触が、ウレタン結合の水素結合によって可能となる特異な分子構造であることが示唆された。

The mechanical properties of a single polymer material are difficult to design. In recent years, the main lock in the long series of side locks, such as the type of lock, the type of lock, the type of The design of molecular structures and hard materials is difficult. Recently, a number of soft side locks have been introduced into the design of the material. This study aims at the design of mechanical properties of materials for the combination of length and spacing of side locks. This study aims to achieve the goal of structural control of multi-dimensional structure. The linear relationship between the mechanical properties, the inverse number of the volume fraction of the main lock and the breaking strength is shown. The volume of the main lock is divided into two parts. The chemical structure of the compound is different from that of the compound. The compound is different from that of the compound. In addition, it is necessary to analyze the binding of water elements between the two bonds. The results of this study are as follows: 1. The common pattern of molecular structure is as follows: 1. The main pattern of molecular structure is as follows: 2. The main pattern of molecular structure is as follows: 1. The main pattern of molecular structure is as follows: 2. The main pattern of molecular structure is as follows: 1. The main pattern of molecular structure is as follows: 2.

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

櫛型ポリウレタンの精密分子設計によるレオロジー特性ならびに力学特性の制御

通过梳形聚氨酯的精确分子设计控制流变和机械性能

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
青木大亮;吉田裕安材;網代広治
通讯作者：
網代広治

櫛型ポリウレタン樹脂の分子構造パラメータによる力学特性の制御とレオロジー特性

梳型聚氨酯树脂分子结构参数控制力学性能和流变性能

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
青木大亮;吉田裕安材;網代広治
通讯作者：
網代広治

特異なレオロジー特性ならびに力学特性を示す櫛型ポリウレタンの開発

开发具有独特流变和机械性能的梳形聚氨酯

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
青木大亮;吉田裕安材;網代広治
通讯作者：
網代広治

トポロジー変換されたポリウレタンにおける高強度化現象の考察

拓扑转化聚氨酯高强度现象的思考

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Victoria Abou-Khalil;Samar Helou;Eliane Khalife;Rwitajit Majumdar;Hiroaki Ogata;青木大亮・網代広治;青木大亮・網代広治
通讯作者：
青木大亮・網代広治

櫛型ポリウレタン樹脂における高強度化現象と構造パラメータ依存性

梳型聚氨酯树脂的高强度现象及其结构参数依赖性

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sahker Ethan;Luo Yan;Sakata Masatsugu;Toyomoto Rie;Hwang Chiyoung;Yoshida Kazufumi;Watanabe Norio;Furukawa Toshi A.;青木大亮・Nalinthip Chanthaset・網代広治
通讯作者：
青木大亮・Nalinthip Chanthaset・網代広治