1993 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
05555255
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Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
Principal Investigator |
辻田 義治 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (70016591)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮本 操 日産化学工業株式会社, 研究開発本部
吉水 広明 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (10240350)
木下 隆利 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (60135407)
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Keywords | 酸素富化膜 / 透過係数 / ポリシリルブタジエン / 溶解度係数 / 自由体積 / ミクロボイド / 収着 / 酸素透過性 |
Research Abstract |
本研究では、既存の酸素富化膜より酸素の透過係数と選択性をともに高めるために、ケイ素と二重結合を持つシリル基を有するポリブタジエン-(CH_2C(SiX_3)=CHCH_2)-(X=メトキシ、イソプロポキシ、n-プロポキシ、t-ブトキシ、n-ブトキシ基)を合成し、80〜100℃のもとで水蒸気の存在によりアルコキシシリル基を部分的に架橋反応(脱アルコール反応)させ、目的とする高分子膜を得た。脱アルコールの結果、試料のガラス転移温度は上昇し、特に長鎖あるいはバルキーなアルコキシ基の場合には、室温近辺において十分使用可能な高分子膜が得られた。CO_2,O_2,CH_4,N_2ガスの収着特性を検討した。どの気体でも膜がゴム状態であることを反映して、Henry収着機構で説明された。各試料の溶解度係数の対数は気体のLennard-Jonesエネルギーパラメータに比例することが分かった。ポリイソプポキシシリルブタジエンを架橋した膜の透過係数は2.5x10^<-8>cm^3STPcm/cm^2seccmHgとなり、ポリジメチルシロキサンと同等の高酸素透過性を有し、酸素透過性膜として有効である。アルコールの結果、ポリブタジエン分子鎖間に生じる空隙を-SiOSi-の架橋によって固定化させ酸素選択透過に有効な自由体積あるいはミクロボイドとして膜設計の可能性が示唆される。今後シリル基を有するポリブタジエン膜の自由体積あるいはミクロボイドを熱力学的性質や気体収着特性から定量化し、気体透過機構を明らかにし酸素富化機構を解明する。シリル基を有するポリブタジエンの構成成分であるケイ素、シリル基及び二重結合ならびに架橋により形成された自由体積の酸素富化機構に及ぼす相乗効果を引き出させ、さらに良好なシリル基を有する架橋ポリブタジエン酸素富化膜を開発することを目的とする。
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