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多相高分子の表面設計と環境応答特性の制御

多相聚合物的表面设计和环境响应特性的控制

基本信息

批准号：
04205055
负责人：
塩見友雄
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04205055/
关键词：
多相高分子表面構造環境応答性界面機能材料

项目摘要

多相高分子の表面および界面の構造や形態が、接触媒体と相互作用したとき、どの様な反応挙動を示すかを明らかにすることは、新素材の分子設計にとって極めて重要である。本研究では、化学構造のみならず物理特性をも考慮した種々の多相高分子をモデル高分子として合成し、そのモデル表面と環境応答挙動との関係を体系的に明らかにした。モデル表面を形成する構造明確な多相高分子として、疎水性であるポリウレタンおよび親水性であるポリビニルアルコールを幹成分とし、ポリシロキサン、ポリエーテル、ポリアミン、ポリスチレンをグラフト鎖として導入したグラフト型共重合体を合成した。これらは、化学構造のみならず、集合体物性として、ガラス-ゴム状態、結晶-非晶状態が考慮されている。これらを用いて、空気中および水中における表面構造の変化および応答速度をXPSおよび接触角法を用いて評価した。その結果、多相高分子表面では、キャスト製膜過程で特定セグメント成分の表面濃縮が容易に起こり、それは表面エネルギーを最も小さくする方向であり、また、その表面層の厚さは、枝成分含量を調整することにより制御し得た。多相高分子を水中に浸漬すると、比較的短いタイムスケールで表面濃縮成分が可逆的に変化することが認められた。その応答速度は、枝鎖の長短によって変わり、また、ガラス状態および結晶状態では、環境応答をしない場合が認められた。以上の結果、多相高分子表面は一般に接触する媒体の変化によって短い時間で著しい構造・形態の変化を生じ、枝鎖の長さ密度を含む一次化学構造および分子集合状態の適切な選択によって表面構造を制御し得ることが示された。この成果は、多相高分子のフレキシビリティを生かした新界面機能素材の分子設計の基礎となるものと期待される。

The structure and morphology of the surface and interface of multiphase polymers, the interaction of contact media, the reaction of materials, and the molecular design of new materials are extremely important. In this study, the chemical structure and physical properties of multiphase polymers were considered, and the relationship between polymer synthesis, surface and environmental behavior was discussed. The surface of the polymer is formed, and the structure is clearly defined. The polymer is mixed with water, and the polymer is hydrophilic. The dry component is mixed with water. The polymer is mixed with water. The chemical structure, physical properties, crystalline state and amorphous state of the aggregate are considered. The surface texture of the film was evaluated by XPS and contact angle method. As a result, the surface concentration of specific components on the multiphase polymer surface is easy to start, and the surface thickness and branch content of the surface layer are adjusted. Multiphase polymers are immersed in water, and relatively short-term, concentrated components are reversible. The speed of the reaction, the length of the reaction, the state of the reaction. The results show that the surface of multiphase polymer is usually changed in short time, the structure is changed in short time, the density of branching is changed in short time, and the surface structure is controlled in short time. The results of this study are expected to be the basis for molecular design of new interface functional materials for multiphase polymers.