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剛直可溶性ポリイミドの溶液結晶化機構の解明と高熱伝導絶縁性ナノファイバーへの応用

刚性可溶性聚酰亚胺溶液结晶机理的阐明及其在高导热绝缘纳米纤维中的应用

基本信息

批准号：
22K05240
负责人：
内田哲也
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Okayama University
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

项目摘要

これまで申請者は分子鎖が折れ曲がることのできない剛直高分子の希薄溶液からの結晶化を検討し、剛直高分子の溶液結晶化の特徴を明らかにしてきた。また得られた知見を高性能ナノ材料の作製に活用し、剛直高分子の溶液結晶化を利用した高性能ナノファイバー(NF)の作製と複合体への応用も検討してきた。一方、剛直ポリイミド(PI)は高性能材料として幅広く利用されているが、結晶性の剛直PIは溶媒に溶解しないため、溶液結晶化機構は検討されてなかった。本研究では①可溶性結晶性の剛直PIを用いて希薄溶液からの結晶化を行い、各種顕微鏡による形態観察等により結晶化機構を解明する。②可溶性結晶性剛直PIは側鎖に嵩高い置換基を有するため、側鎖の嵩高さが剛直高分子の結晶化に及ぼす影響を明らかにする。③得られた知見を活かし溶液結晶化によりPI NFが形成する機構を解明するとともに、効率的なPI NFの作製方法を確立する。④PI NFを用いて複合体を作製し、高性能複合材料への応用を検討する。得られた結果をこれまでの剛直高分子の溶液結晶化に関する知見と合わせて検討することにより、系統的な学問的解釈が可能となる。また、溶液結晶化を用いた独自の方法で得られるPI NFは高耐熱性、高熱伝導性、低誘電率、絶縁性が予想され、PI NF積層シートとしての利用や複合体のフィラーとしての利用など産業的に大きな波及効果をもたらす。今年度は可溶性結晶性の剛直PIを用いて溶液からの結晶化を行い、PINFを作製した。また得られたPINFを熱処理することにより、高結晶性のPINFを作製した。得られた高結晶性PINFをX線回折および各種顕微鏡により解析し、結晶単位胞を明らかにするとともにPINF中でのPI分子鎖の充填様式を明らかにした。

The characteristics of solution crystallization of rigid polymers are discussed. The application of high performance polymer in the manufacture of high performance polymer (NF) A high performance material, a crystalline material, a solvent, and a solution crystallization mechanism are discussed. In this study, the crystallization mechanism of soluble crystalline PI was studied by using thin solution, morphological observation and so on. 2. Soluble crystalline PI has a high degree of substitution for side locks and a high degree of crystallization for side locks. 3. To understand the mechanism of solution crystallization and establish the method of preparation of PI NF. (4) Preparation of PI NF composite and application of high performance composite materials The results show that the crystallization of rigid polymers in solution is possible due to the existence of a system of knowledge. In addition, the solution crystallization method has been used to obtain high heat resistance, high conductivity, low dielectric constant and high conductivity. This year, soluble crystalline PI is prepared from solution and crystallization, PINF is prepared from solution. The PINF was obtained by heat treatment, and the PINF with high crystallinity was prepared. The X-ray diffraction pattern of high crystallinity PINF and the filling pattern of PI molecular locks in PINF were analyzed by various micromirrors.