2017 Fiscal Year Research-status Report
Creation of polymer network materials utilizing intercalation properties of layered inorganic compounds
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17K14537
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
為末 真吾 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10611767)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 高分子 / ソフトマテリアル / ネットワーク材料 / 接着 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的である「分子の層間に侵入することを意味するインタカーレーションを利用した高分子ネットワーク材料」を作製するため、原料となる高分子を複数種合成した。初年度の研究計画では１種類目として環状の高分子材料を開環重合を利用し、ABA型のトリブロックコポリマーを合成した。二つ目にラジカル重合を用いてランダムコポリマーを合成した。さらにそれぞれのポリマーにおいてインターカレーションされる官能基の修飾数や構造の違うものを合成した。これらの原料は今後目的とする材料の作製において必要不可欠である。また複数の原料を作製したことから構造の違いから来る物性の違いを検討することが可能となった。
さらに原料と成る層状覆水酸化物（LDH）など無機物質の合成も行い、過去に用いてきたマイカのインターカレーション可能な陽イオン性物質だけでなく、今後は陰イオン性物質もインターカレーションに用いることが可能と成った。これによって目的とする材料の構造の自由度が増すだけではなく、その結果として得られる材料の物性のバリエーションも広がったと言える。
そして合成の結果得られた高分子と無機化合物を用いて実際に当年度の研究目的であるインタカーレーションを利用した自己修復製材料の作製を行った。得られた材料は切断後に切断面を張り合わせることで表面が完全に修復することが分かった。自己修復の性質を持った材料はこれまでに車や携帯電話の塗料に使われている。本研究で得られた自己修復材料はこれまでに報告されてきた自己修復材料では用いられてこなかったメカニズムを利用した自己修復材料であり、無機化合物に取り込まれることによる強度や環境耐性でこれまで利用できなかった溶媒中や温度条件下での利用も充分に期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究機関の移動があったため、実験環境を整える時間がかかってしまった。しかしながら、移動後の環境を整えてからは効率的に研究を行えている。特に高分子原料合成は研究機関移動に伴う実験環境の整備により、現在では移動前と比較して実験環境がより整ったため、様々な高分子を予想よりも早いペースで合成できている。また、当年度の目的であるインタカーレーションを利用した自己修復材料の開発に成功し順調に研究を行うことが出来た。今後も同様のペースで研究活動を行うことが出来れば、充分に最終的な研究目的を達成することが可能であると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究費を用いて実験に必要な環境を整え、より効率的に研究活動を行うことの出来る環境を作る。
さらに作成した高分子、低分子を用いて実際にインターカレーションによるネットワーク材料を作製し、その特性や機能などを各種の測定を用いて評価する。目的とする物性を得られた場合はそれに応じたアウトプットを考え産学での連携を目指していきたい。また目的とする物性が得られなかった場合、結果をフィードバック、高分子、低分子原料の構造を再考し目的とする物性を持った材料作りを目指していく。さらに目的とする物性以外にも興味深い物性が得られた場合はそちらについても考察を行い、結果をまとめていく。
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| Causes of Carryover |
研究機関の異動のため、必要物品の購入が遅れた。
使用計画として、前年度購入予定を早急に購入し研究に役立てていく予定である。
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