ロタキサンの動的特性が生み出す高性能・高機能架橋材料の創成

利用轮烷的动态特性创造高性能和高功能的交联材料

基本信息

批准号：
16J10667
负责人：
澤田隼
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本申請研究では、ロタキサン構造を利用した架橋高分子の強靭化を目指した。具体的には以下の研究項目について検討した。(1) 「[3]ロタキサン架橋剤の合成と得られるロタキサン架橋高分子（RCP）の物性評価」および昨年度に引き続き(2) 「ロタキサン含有ポリウレタンの合成と物性評価」ついて検討した。1) これまでは、輪成分と軸成分にそれぞれビニル基を有する2官能の[2]ロタキサン架橋剤を用いてきた。その中で、ロタキサン架橋による強靭化は、輪成分の並進運動よりも、インターロック構造に起因する回転運動やフリッピングの方が大きな影響を与える可能性が示唆された。そこでRCPのさらなる強靭化を指向し、空間結合数を増やした1つの軸成分とビニル基を有する2つの輪成分からなる[3]ロタキサン架橋剤を新たに設計・合成し、得られたRCPの力学物性について検討した。[3]ロタキサン架橋剤より得られたRCPの破断エネルギーは[2]ロタキサン架橋より得られたRCPの2.5倍と、より効果的に強靭化できることが明らかとなった。2) セグメント化ポウレタン(SPU)は、代表的熱可塑性エラストマーであり、これまでもロタキサン構造をSPUに導入した例が報告されているが、その構造に起因した力学特性の向上は未だ達成されていない。そこで我々は、ロタキサン構造の効果を明らかにする目的で、SPUへのロタキサン構造の導入とその力学物性についての検討を行った。 RCPほど顕著ではないものの、SPUにおいてもロタキサン構造を導入することで、強靭化することが明らかとなった。また、サイクル引張試験も行ったところ、ロタキサンを導入したSPUは、ヒステリシスロスが小さいことも分かり、ロタキサン構造は応力分散機構としてはたらいていることが示唆された。

在此应用中，我们旨在使用轮济结构加强交联聚合物。具体而言，检查了以下研究项目。（1）“ [3]轮济交联剂的合成以及对Rotaxane交联聚合物（RCP）（RCP）的物理特性的评估“和（2）”的合成和评估，并评估了含有轮状烷的聚氨酸酯的物理性质”。 1）到目前为止，已经使用了在环和轴成分中具有乙烯基组的双功能[2] Rotaxane交联。有人提出，与环烷结构相比，由旋转运动引起的弹性对旋转运动和翻转的影响比对环组件的平移运动具有更大的影响。因此，为了进一步增强RCP，我们新设计并合成了[3] Rotaxane交联，由单个轴成分组成，其空间键数量增加，并且具有乙烯基基团的两个环分量，并检查了所获得的RCP的机械性能。 [3]据透露，从Rotaxane交联剂获得的RCP的破裂能量是从Rotaxane交联剂获得的RCP的2.5倍，可以更有效地加强。 2）分段的硫酸盐（SPU）是代表性的热塑性弹性体，尽管已将轮济结构引入了SPU中，但由于结构而尚未实现机械性能的改善。因此，我们研究了轮济结构及其机械性能的引入，目的是阐明轮济结构的影响。尽管它不像RCP那样明显，但已经揭示了SPU中的轮济结构的引入也使它们更强大。此外，进行了循环拉伸试验，发现引入轮济烷的SPU具有较小的磁滞损失，这表明轮济烷结构充当应激分散机制。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Toughening and functionalization of vinyl polymer-based rotaxane-cross-linked polymers

乙烯基聚合物基轮烷交联聚合物的增韧和功能化

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Jun Sawada;Daisuke Aoki;Hiromitsu Sogawa;and Toshikazu Takata
通讯作者：
and Toshikazu Takata

ロタキサン型ジオール成分を含むポリウレタンの合成とその物性

含轮烷二醇组分聚氨酯的合成及其物理性能

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Jun Sawada;Toshikazu Takata;Kaori Watanabe;澤田　隼・高田　十志和
通讯作者：
澤田　隼・高田　十志和

A Vinylic Rotaxane Cross-Linker Toughening Network Polymers via Radical Polymerization of Vinyl Monomers

通过乙烯基单体自由基聚合制备乙烯基轮烷交联剂增韧网络聚合物

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Jun Sawada;Toshikazu Takata
通讯作者：
Toshikazu Takata

ロタキサン架橋剤の構造が架橋体へ及ぼす効果

轮烷交联剂结构对交联产物的影响

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Jun Sawada;Daisuke Aoki;Toshikazu Takata;澤田　隼・青木　大輔・高田　十志和
通讯作者：
澤田　隼・青木　大輔・高田　十志和

ロタキサン構造を架橋点に含むエラストマーの合成と物性評価

交联点含轮烷结构弹性体的合成及物性评价

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Jun Sawada;Daisuke Aoki;Toshikazu Takata;澤田　隼・青木　大輔・高田　十志和;Yuuki Takahashi;Yukako Hattori;澤田　隼・青木　大輔・高田　十志和
通讯作者：
澤田　隼・青木　大輔・高田　十志和