Improving Self-Healing of Supramolecular Polymer Networks Using Halogen-Bonding and Living Cationic Polymerization

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15635
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 35020:Polymer materials-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Landenberger Kira Beth 京都大学, 工学研究科, 講師 (00706517)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 超分子 / ハロゲン結合 / カチオン重合 / ポリマー構造 / 自己集合

Outline of Final Research Achievements

In this research, we successfully developed three novel halogen bonding vinyl ethers and determined reaction conditions to achieve a well-controlled cationic polymerization. To investigate the formation of supramolecular polymer networks, polymer synthesis of homopolymers and a variety of copolymers and star-shaped polymers was successfully achieved. Halogen bonding was clearly measured in these polymer samples, however, the strength of the intermolecular interaction was not as strong as anticipated. While SPN have not been formed yet, research is continuing, and the use of amine polymer acceptors is promising.

Free Research Field

35010

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

今回開発したハロゲン結合性ビニルエーテルは、我々の知る限り、カチオン重合に適合するハロゲン結合性モノマーとして初めて報告された例である。この結果は、カチオン重合による機能性材料の創製をこれまで以上に可能にするものである。同時に、ハロゲン結合性材料の研究においても、より多様な材料が実現できるようになった。さらに、現在も研究が進められているが、超分子ポリマーネットワーク（SPN）は、自己修復材料としても大きな可能性を秘めている。廃棄物や生産コストを削減し、より持続可能な社会を実現するためには、頻繁に交換する必要のない材料は重要な戦略の一つである。