外場応答性を持つ保水剤の開発

具有外场响应性的保水剂的开发

• 批准号: 14655353
• 负责人: 瀧本 淳一
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655353/
• 关键词: ゲル; 磁性ゲル; 磁性流体; 保水剤; 微粒子分散ゲル; チタン酸バリウム; エレクトロレオロジー効果; 法線応力

本年度は、外場として磁場をとりあげ、磁場により膨潤(吸水)/収縮(脱水)の転移温度や転移速度をコントロールする可能性を探った。N-イソプロピルアクリルアミド(NIPA)ゲルビーズ(直径1mm程度)の合成過程で磁性流体を加えることで、内部に磁性流体を含むビーズを作成した。合成後に洗浄し、さらに純水で膨潤させた。磁性流体中には超常磁性を示す超微粒子が含まれ、磁場により可逆的に磁化される。作成したゲルビーズに磁石を近づけるとそれに引き寄せられることから、ゲルビーズ中には磁性流体(あるいは磁性超微粒子)が、洗浄等の過程を経ても残っていることが確認される。この磁性ゲルビーズは、通常の(磁性流体を含まない)ゲルビーズと同様、LCST(40℃)で膨潤・収縮転移を示した(低温側で膨潤)。収縮比は半径で約1/4(体積で数十分の1)である。磁場(2kG)の下では転移温度は432℃に上昇した。転移速度については、磁場による加速はほとんど見られなかった。その原因としては、(1)ビーズ内に含まれる磁性流体の濃度が低いこと、(2)磁性粒子が極めて小さい(たとえば10nm)ため、ゲルのネットワークをすり抜けてしまい、粒子からゲルへ力が伝達されにくい、(3)ビーズが膨潤状態で1mm程度と小さいため、無磁場下での転移も十分速い、などが考えられる。今回、磁場による転移温度の変化が確認されたことで、磁場のON/OFFにより吸水/脱水を行う保水剤の可能性があることが明らかになった。

This year, we explored the possibility of temperature and speed changes in the field and the magnetic field. NIPA (NIPA) is composed of magnetic fluid (about 1mm in diameter) and magnetic fluid (about 1mm in diameter). After synthesis, the pure water was washed and expanded. Magnetic fluids contain ultra-magnetic particles and magnetic fields that are reversible. The process of magnetic fluid (magnetic ultrafine particles) and washing is confirmed. The magnetic properties of these fluids are similar to those of ordinary magnetic fluids (including magnetic fluids), and the LCST(40℃) shows expansion and contraction (low temperature side expansion). The contraction ratio is about 1/4 of the radius (the volume is about 1/10). Magnetic field (2kG) under the temperature shift to 432℃ rise. Speed of movement, magnetic field, acceleration, etc. The reasons for this are: (1) the concentration of magnetic fluid containing impurities is low;(2) the magnetic particles are extremely small (10nm);(3) the swelling state is small (1mm); and (4) the magnetic particles move very fast in the absence of magnetic field. Now, the magnetic field changes the temperature to confirm the magnetic field ON/OFF, water absorption/dehydration, the possibility of water retention.

项目成果

K.Watanabe他5名: "Crystallization kinetics of polypropylene under high pressure and steady shear flow"Polymer. 44(19). 58443 (2003)

K. Watanabe 等 5 人：“高压和稳定剪切流下聚丙烯的结晶动力学”Polymer 44(19)。

A.Nishioka (ほか4名): "Rheological characterization of ionic bonding in ethylene-ionomer melts with low neutralization degree"J. Rheology. 46(6). 1321-1339 (2002)

A. Nishioka（和其他 4 人）：“低中和度乙烯离聚物熔体中离子键合的流变学特征”J. Rheology 46(6) 1321-1339 (2002)。

Y.Masubuchi (ほか3名): "Simulation study on molecular relaxation in ionomer melts"Polymer. 43(1). 239-242 (2002)

Y.Masubuchi（和其他 3 人）：“离聚物熔体中分子弛豫的模拟研究”聚合物 43(1)。