中性子小角散乱測定を活用した新規リビングアニオン重合系の設計

利用小角中子散射测量设计新型活性阴离子聚合系统

• 批准号: 17750114
• 负责人: 宮元 展義
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17750114/
• 关键词: フォスファゼン触媒; リビングアニオン重合; ブロックコポリマー; ポリイソプレン; ポリスチレン; ポリメチルメタクリレート; 中性子小角散乱; 重合末端会合; 重合末端の会合; 紫外可視吸収スペクトル; ゲル浸透クロマトグラフィー

昨年度は、中性子小角散乱測定(SANS)と同時に紫外可視吸収スペクトル(UV-Vis)測定とゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)測定を行うための装置の整備と手順の確立を行い、ホモポリスチレン、ホモポリイソプレンなどの比較的コンベンショナルなリビングアニオン重合系についての検討を行っていた。本年度は、昨年確立した装置と手法を用い、より発展的な検討を行った。すなわち、触媒研究の最先端で検討されているフォスファゼン触媒によるメチルメタクリレート重合系について、触媒・助触媒・重合末端が形成する超分子構造という観点から検討を行い、新規触媒開発の鍵となる触媒分子およびリビングポリマーの会合状態を明らかにした。触媒溶液のSANS観察では、半径1.1-1.8nmの球の形状因子でフィットされる散乱曲線が得られた。PZN1分子の大きさは半径約0.6nmであるので、溶媒中で数十のPZN分子が会合して存在しているものと考えられた。リビングポリマー溶液のSANS測定では、溶液中には会合していない単独のリビングポリマー鎖がPZN会合体と共存していることが明らかとなった。このことから、リビングポリマー鎖とPZN触媒の間には強い相互作用は存在しないことが推測された。この結果はアルキルリチウム化合物を開始剤として用いた非極性溶媒中でのリビングアニオン重合とは対照的である。アルキルリチウム系ではリチウムイオンと重合末端のカルバニオンの間の強い静電相互作用により重合末端が集合し、リビングポリマーはスターポリマー状の会合体として存在する。一方本系のPZNカチオンは電荷密度が極めて小さいことからリビングアニオン末端との相互作用が非常に弱く、このような会合体は形成されなかったものと考えられる。PZN触媒が有機金属化合物触媒に比べて極めて高い反応活性を示す原因の1つは、上述のような末端の会合状態の違いにあると推測された。

In the past year, neutral electron small angle scatter measurement (SANS) and simultaneous ultraviolet visible absorption detection (UV-Vis) measurement, penetration detection (GPC) measurement, device preparation and manual order establishment, detection, detection, detection and comparison. This year, we established a new method of equipment development. At the forefront of catalyst research, the study of supramolecular structure, catalyst cocatalyst, and overlapping terminal formation was carried out, and the new catalyst development key, catalyst molecular structure and overlapping terminal convergence state were clearly defined. The SANS profile of catalyst solution was observed, and the shape factor of sphere with radius of 1.1-1.8nm was obtained. PZN1 molecules have a large radius of about 0.6 nm. In the solvent, dozens of PZN molecules converge. The determination of SANS in the solution of PZN is different from that in the solution of PZN. The interaction between PZN and PZN is supposed to exist. The results are as follows: (1) The chemical composition of the compound is mixed with nonpolar solvent.(2) The chemical composition of the compound is mixed with nonpolar solvent. A group of groups is a group of groups that exist due to strong electrostatic interactions between the groups of groups. The charge density of a PZN system is extremely small, and the interaction between the two ends is very weak. PZN catalyst is an organic metal compound catalyst with high catalytic activity.

项目成果

Aggregation Behavior of Living Anionic Polyisoprene Investigated by Small-Angle Neutron Scattering During Polymerization

小角中子散射研究聚合过程中活性阴离子聚异戊二烯的聚集行为

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physica B 385-386
• 作者: MiYamoto.N.;Yamauchi;K.;Hasegawa;H.;Hashimoto;T;Koizumi;S.
• 通讯作者: S.

Living Anionic Polymerization of Methylmethacrylate Controlled by Phosphazene Catalyst as Observed by Gel-Permeation Chromatography, UV-Visible Spectroscopy, and Small-Angle Neutron Scattering

通过凝胶渗透色谱、紫外-可见光谱和小角中子散射观察磷腈催化剂控制的甲基丙烯酸甲酯活性阴离子聚合

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Appl. Cryst. 40
• 作者: Miyamoto;N.;Inoue;H;Koizumi;S.;Hashimoto;T.
• 通讯作者: T.

In situ and real-time small-angle neutron scattering studies of living anionic polymerization process and polymerization-induced self-assembly of block copolymers

• DOI: 10.1016/j.physb.2006.06.049
• 发表时间: 2006-11
• 期刊: Physica B-condensed Matter
• 影响因子: 2.8
• 作者: Hirokazu Tanaka;K. Yamauchi;H. Hasegawa;N. Miyamoto;S. Koizumi;T. Hashimoto