Control of crosslinked polymer architecture in living radical polymerization

活性自由基聚合中交联聚合物结构的控制

• 批准号: 22K04817
• 负责人: 飛田 英孝
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: University of Fukui
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04817/
• 关键词: 架橋高分子; ネットワーク高分子; 高分子ゲル; 回転半径; グラフ直径; 非ランダム; 普遍性; シミュレーション; ラジカル重合

（１）　リングフリー構造の範疇で種々の反応系において形成される分岐・架橋構造に対して検討を加えたところ、いずれの反応系においても二乗平均回転半径とグラフ直径の間には単純な比例関係が成立し、比例係数aは、ランダム／非ランダム構造を問わず0.17-0.18という狭い範囲にあり、構造因子の影響（一次分子鎖長、一次高分子間の結合法則）は小さいことが示された。なお、直鎖およびリング高分子では、この値が1/6=0.167となることは既知である。（２）　グラフ理論を活用し、ランダム架橋ネットワークにおける二乗平均回転半径とグラフ直径の関係について検討したところ、サイクルランクrにて分別した成分について、一次高分子の本数・分布にかかわらずリングフリー系と同様の比例関係が成立し、比例係数aはrにより決定されることを見出し、aをrの関数として表す簡便な式を提案した。（３）　種々の非ランダム架橋におけるネットワーク高分子について二乗平均回転半径とグラフ直径の関係について検討したところ、ランダム架橋高分子の場合と同様に、サイクルランクrにて分別した成分について比例関係が成立し、比例係数はランダム架橋高分子に対する比例係数に定数fを掛けた値となること、さらにfの値は1に近く、その差異は多くの場合5%程度以内であることを見出した。（４）　項目（１）で示したリングフリー高分子系は、r=0の場合に相当し、（３）の知見は、リングフリー高分子において比例係数の値に対する構造因子の影響が小さいという知見とも合致する。（５）　項目（３）の知見は、統計的ネットワーク高分子における二乗平均回転半径とグラフ直径の関係に対するrの影響は、一次高分子間の結合法則に依存せず同じ関数で表されることを示しており、普遍的関係（Universality）を表していると考えられる。

(1) The category of structure, the type of reaction system, the formation of bifurcation, bridging structure, the influence of structural factors, the average return radius, the proportion coefficient, the ratio coefficient, the ratio coefficient, the (The first molecular chain length, the first polymer binding law)なお、直锁およびリング高分子では、この値が1/6=0.167となることは既知である。(2) The relationship between the average radius of return and the diameter of return is discussed in detail. The proportional relationship between the number and distribution of primary polymers and the same type is established. The proportional coefficient a is determined in detail. A simple proposal for a number of issues (3) The relationship between the average radius of return and the diameter of bridging polymer is discussed in the case of bridging polymer. The proportional relationship between the composition and the ratio coefficient is established. The proportional coefficient of bridging polymer is determined by the proportional coefficient. The difference is within 5% of the time. (4) Item (1) shows that the polymer system is equivalent to r=0, and (3) the effect of the structural factor on the polymer system is small. (5) The observation of item (3) shows that the relationship between the average return radius and the diameter of the polymer is affected by the relationship between the average return radius and the diameter of the polymer.

项目成果

Dimensions of Network Polymers: Universal Relationship for the Ratio between Mean‐Square Radius of Gyration and Graph Diameter

网络聚合物的尺寸：均方回转半径与图形直径之比的普遍关系

• DOI: 10.1002/mats.202300012
• 发表时间: 2023
• 期刊: Macromolecular Theory and Simulations
• 影响因子: 1.4
• 作者: S. Zhang;S. Inagaki;Y. Kubota;西村京輔，志村泰充，稲垣怜史，窪田好浩;張 聖翔，稲垣怜史，窪田好浩;黒沢実穂乃，原孝佳，一國伸之;日下裕太，西本俊介，亀島欣一;Tobita Hidetaka
• 通讯作者: Tobita Hidetaka