Preparation and recycle of rubbery polymer with nanocomposite-network

纳米复合网络橡胶聚合物的制备及其回收利用

• 批准号: 21K18316
• 负责人: 河原 成元
• 金额: $ 16.64万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18316/
• 关键词: 天然ゴム; リサイクル; ネットワーク; ナノコンポジット; ナノ粒子

令和4年度は、ナノ粒子間の距離を精密に制御することにより、物性を制御する検討を行った。具体的には、ナノ粒子のゴム状ナノコンポジットをマトリックスとするネットワークポリマーについて構造と力学物性との関係を精緻に解析した。まず、令和3年度に引き続き、直径数 μmのゴム状ポリマー粒子の表面にナノ粒子を結合してから表面を互いに貼り合わせることにより、厚さ数nmのマトリックスにゴム状ポリマー粒子が分散したナノ構造（ナノ海島構造）を形成した。ここで、ゴム状ポリマーは天然ゴムとし、ナノ粒子は種々のビニルモノマーをグラフト共重合することにより調製した有機系ナノ粒子、ナノダイヤモンドおよびナノシリカ等の無機系ナノ粒子、アルブミン等の生物系ナノ粒子を用いた。透過型電子顕微鏡を用いてモルホロジーを観察することにより、全ての試料においてナノ海島構造が形成されていることを確認した。これらの試料について引張試験を行うことにより、次の3つの結果が得られた。①　シリカナノ粒子を用いてナノ海島構造を形成した場合、破断応力の値は約16 MPaであった。②　ビニルモノマーをグラフト共重合することにより調製した有機系ナノ粒子およびナノダイヤモンドを用いてナノ海島構造を形成した場合、破断応力の値は約20 MPaであった。③　ビニルモノマーをグラフト共重合することにより調製した有機系ナノ粒子およびシリカナノ粒子をハイブリッドしてナノ海島構造を形成した場合、破断応力の値は約23 MPaであった。透過型電子顕微鏡観察を行った結果、③で破断応力の値が最も大きくなったのは、ビニルモノマーをグラフト共重合することにより調製した有機系ナノ粒子とシリカナノ粒子とをハイブリッド化してナノ海島構造を形成することにより、ナノ粒子がより緻密に充填されたことによるものであることが明らかとなった。

In the fourth year, the distance between particles was precisely controlled, and the physical properties were controlled. Detailed analysis of the relationship between structure and mechanical properties of particles In 2003, the surface of particles with diameters of several μm was bonded to each other, and the structure of particles with diameters of several nm was formed. The organic system particles, the inorganic system particles, the organic system particles, the organic system particles, The transmission electron microscope is used to detect the formation of an island structure. The results of this test are as follows: In the case of island structure formation, the breaking force is about 16 MPa. 2. The breaking force is about 20 MPa when the organic system is formed with an island structure. 3. The breaking force is about 23 MPa when the organic system particles are formed. The transmission electron microscope observes the line and the value of the breaking force is the largest.

项目成果

Graphene matrix formation in a natural rubber dispersoid

• DOI: 10.1038/s41428-022-00620-4
• 发表时间: 2022-02
• 期刊: Polymer Journal
• 影响因子: 2.8
• 作者: Minh Duc Pham;Quan Hai Nguyen;Q. T. Nguyen;Q. Cao;Nguyen Kim Nga;S. Kawahara;Ha Thu Nguyen

ナノマトリックス構造を有する天然ゴムのエントロピー弾性とエネルギー弾性の同時発現

纳米基体结构天然橡胶熵弹性和能量弹性的同时表达

• 发表时间: 2021
• 作者: 山本祥正;遠藤航太;河原成元
• 通讯作者: 河原成元

ゴム状態NMR 法による天然ゴムの加硫における加硫促進剤の効果に関する研究

橡胶态核磁共振法研究硫化促进剂对天然橡胶硫化的影响

• 发表时间: 2022
• 期刊: 日本ゴム協会誌
• 作者: 山野将輝;石田拓馬;山本祥正;河原成元
• 通讯作者: 河原成元

Quantitative analysis of crosslinking junctions of vulcanized natural rubber through rubber-state NMR spectroscopy

通过橡胶态核磁共振光谱定量分析硫化天然橡胶的交联点

• DOI: 10.1016/j.polymertesting.2021.107130
• 发表时间: 2021
• 期刊: Polymer Testing
• 影响因子: 5.1
• 作者: Saito Takayuki;Yamano Masaki;Nakayama Kazumi;Kawahara Seiichi
• 通讯作者: Kawahara Seiichi

ステアリン酸亜鉛を用いた高立体規則制加硫天然ゴムの調整と物性

硬脂酸锌高立构规整硫化天然橡胶的制备及物理性能

• 发表时间: 2022
• 作者: 山野将輝;河原成元
• 通讯作者: 河原成元