高分子ガラスにおける吸水性を利用した強靭化への改質法の確立

聚合物玻璃吸水增韧改性方法的建立

基本信息

  • 批准号:
    21K14680
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
  • 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

项目摘要

近年、環境・エネルギー問題対策として、システムの軽量化を目的にさまざまな分野で無機材料のポリマー系材料への置き換えが進んでいる。ガラス状ポリマーは透明性が高く、無機ガラスの代替が期待されるが、硬さと粘り強さの両立が難しかった。さらに、最近では資源の有効利用を目指し、サステイナブルな材料創成が求められている。そこで申請者は、代表的なガラス状ポリマーで最も高い透明性を持つポリメタクリル酸メチル(PMMA)を用いて、持続可能な方法で硬さを保ったまま粘り強さを付与できる材料設計指針を確立し、資源循環型社会に寄与する「力学特性制御により硬さと粘り強さの両立を実現した革新的ガラス状ポリマー」を創出できると考えた。さらに申請者の最近の研究から、分子間相互作用を利用することで、共有結合と同等の強い結合と、高い分解性により元の汎用性ポリマーに簡単に戻すことができる可能性が見出された。本申請課題ではこの技術を利用し、「確実な結合とやさしい分解」を有し、「硬さと粘り強さ」を両立する材料設計指針を構築することを目的とするものである。初年度に得られた応力―ひずみ曲線について構成方程式を作成し、各水分量の応力―延伸比曲線において良好にフィッティングできることを明らかにした。構成式にPMMAの分率αを入れて、αがひずみとともに定数kを指数として変わっていくという非平衡構成方程式を導入した。解析の結果、定数kは塩濃度にはよらず、水の量にのみ依存することがわかった。最終年度では、延伸速度依存性の実験を行い、水の拡散と粘弾性効果の関係を調べたい。
In recent years, environmental エ ネ ル ギ ー problem ce seaborne と し て, シ ス テ ム の 軽 quantitative を purpose に さ ま ざ ま な eset で inorganic materials の ポ リ マ ー materials へ の buy き in え が into ん で い る. ガ ラ ス shape ポ リ マ ー は high transparency が く, inorganic ガ ラ ス の instead of が expect さ れ る が, hard さ と strong adhesive り さ の struck made が difficult し か っ た. さ ら に, recently で は resources の have sharper with を し, サ ス テ イ ナ ブ ル な materials into constructing が o め ら れ て い る. そ こ で applicants は, representative な ガ ラ ス shape ポ リ マ ー で も most high transparency い を hold つ ポ リ メ タ ク リ ル acid メ チ ル (PMMA) を い て, may hold 続 な で hard さ を bartender っ た ま ま strong adhesive り さ を give で き る material design pointer を establish し, resource circular society に send す る "mechanical properties suppression に よ り hard さ と strong adhesive り さ の Ryo Tachi を presented the た innovation of ガラス form ポリ を ると を を created the で ると ると えた examination えた. さ ら に applicants の の recent study か ら, intermolecular interaction を using す る こ と で, mutual combination of と equally strong の い と, high い decomposability に よ り yuan の domestic sex ポ リ マ ー に Jane 単 に 戻 す こ と が で き る が likely see a さ れ た. This application subject で は こ の technology using を し, "be truly な combining と や さ し い decomposition" を し, "hard さ と strong adhesive り さ" を struck made す る material design pointer を build す る こ と を purpose と す る も の で あ る. At the beginning of the annual に must ら れ た 応 force - ひ ず み curve に つ い て constituent equation を し, consummate the water component の 応 force - extension ratio curve に お い て good に フ ィ ッ テ ィ ン グ で き る こ と を Ming ら か に し た. Constitute a type に PMMA の fraction of alpha を into れ て, alpha が ひ ず み と と も に を index number k と し て - わ っ て い く と い う non-equilibrium constituent equation を import し た. Analyze the <s:1> result, the fixed number k, the <s:1> salt concentration に に よらず よらず, and the water <s:1> volume に み depend on する とがわ とがわ とがわ った った. The final year で で, the extension velocity dependence <s:1> experiment を performance を, the water <s:1> 拡 dispersion と viscoelastic effect <s:1> is related to を modulation べた を.

项目成果

期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
リチウム塩を添加したポリメタクリル酸メチルのレオロジー特性および力学特性
添加锂盐的聚甲基丙烯酸甲酯的流变性能和力学性能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ito Asae;Nitta Koh-hei;伊藤麻絵;伊藤麻絵;伊藤麻絵;伊藤麻絵;Asae Ito;Asae Ito;伊藤麻絵;伊藤麻絵;伊藤麻絵;Asae Ito;伊藤麻絵
  • 通讯作者:
    伊藤麻絵
リチウム塩添加がポリメタクリル酸メチルの力学特性に及ぼす効果
锂盐添加对聚甲基丙烯酸甲酯力学性能的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    新亜利紗;伊藤 麻絵;新田晃平
  • 通讯作者:
    新田晃平
Additive effect of lithium salts on poly(methyl methacrylate)
锂盐对聚甲基丙烯酸甲酯的加成作用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Shin;A. Ito;and K. Nitta
  • 通讯作者:
    and K. Nitta
A nonequilibrium constitutive equation for the stress-strain behavior of water-absorbed poly(methyl methacrylate)-based materials
  • DOI:
    10.1002/pen.26372
  • 发表时间:
    2023-05-23
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Ito,Asae;Shin,Arisa;Nitta,Koh-hei
  • 通讯作者:
    Nitta,Koh-hei
塩をドープしたポリメタクリル酸メチルの 力学特性に関する研究
盐掺杂聚甲基丙烯酸甲酯力学性能研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ito Asae;Nitta Koh-hei;伊藤麻絵
  • 通讯作者:
    伊藤麻絵
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伊藤 麻絵其他文献

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  • 资助金额:
    $ 3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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