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超臨界流体中における合成ゴム製造プロセスの開発のための基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 07555231
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 化学工学一般
研究機関東北大学

研究代表者

猪股 宏  東北大学, 工学部, 助教授 (10168479)

研究分担者 SMITH Richar (RICHARD Lee)  東北大学, 工学部, 助教授 (60261583)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
16,100千円 (直接経費: 16,100千円)
1996年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1995年度: 14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
キーワード超臨界 / ポリマー / 分配化 / ポリブタジエン / 脱溶媒 / ラジカル重合 / 分配比 / ポリブタジェン
研究概要

本研究では、超臨界流体を用いた新しい合成ゴム製造プロセスの開発のための基礎研究として、重合溶液からの未反応モノマーや超臨界流体による脱溶媒といった現プロセスの一部工程の改良、ならびに重合溶媒として超臨界流体を溶媒とした合成ゴム製造プロセスの提案することを目的とした.
超臨界流体には、臨界温度が室温付近にある二酸化炭素を用い、ポリブタジエンを試料として、そのヘキサン溶液からの溶媒の抽出実験を行った.実験は回分式で、操作条件はヘキサン-CO2系の気液平衡データから40℃で、圧力は2相領域ならびに均一相領域とした。抽出実験では、S/F〜100程度で試料中の残存溶媒は1%以下になることが判明した。S/Fがかなり大きな値となった理由としては、装置壁面に試料ポリマーが付着して超臨界流体と試料の接触効率が低いことが推定された。さらに,溶媒残留濃度の推定のため,無限希釈領域での分配係数の測定を超臨界クロマト法により行った.その結果,重量分率基準の分配係数は1〜2の範囲で,圧力とともに増大する傾向が見い出された.
また,超臨界流体の重合溶媒としての可能性を検討する第一歩として,CO2中でのスチレンのラジカル重合を行い,転化率時間曲線,分子量分布と反応圧力との関係を検討した.8Mpaではバルク重合とほぼ同じ重合速度となったが,15,20Mpaでは重合速度の低下が見られた.これはCO2による希釈効果として液体溶媒についての既知の速度定数などを用いてシミュレーションをおこなったところ,定性的な傾向は再現できたが定量的な精度は得られなかった.これは,重合進行にともなってポリマー粒子の析出が発生するためと推察され,異相系での反応形態を明確にすることが重要な課題と示唆された.

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] G.M.Acosta,R.L.Smith: "High Pressure PVT Behavior of Natural Fats and Oils" J.Chem.Eng.Data. 41(5). 961-969 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lee,R.L.Smith: "Separation of Copper from Plastic Waste Material by Air Classitication and Water Floatation" J.Environ Sci.Health-A. 31(5). 1197-1214 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Inomata: "Phase Equilibrium Calculation with a Local Composition Model Based on Lenrwrd-Jones Potential" Fluid Phase Equilibria. 125. 13-18 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Inomata: "Molecular Dynamics Sineulation of lnfiutely Dilute Solutions of Benzene in Supercritical CO2" Fluid Phase Equilibria. 116. 282-288 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.M.Acosta, R.L.Smith: "High pressure pVT Bahavior of Natural fats and Oils" J.Chem Eng. Data. 41(5). 961-969 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lee, R.L.Smith: "Separation of Copper from plastic Waste Material by Air Classification and water loatation" J.Environ. , Sci. Health-A. 31. 1197-1214 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Inomata, N.Nakabayashi, S.Saito: "Phase equilibrium calculation with a local composition model based on a Lennard-Jones Potential" Fluid Phase Equil.125. 13-18 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Inomata, S.Saito, P.G.Debenedetti: "Molecular Dynamics Simulation of Infinitely dilute Solutions of Benzene in Supercritical CO2" Fluid Phase Equil.116. 282-288 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] <Oral presentation>S.Suzuki, H.Inomata, K.Arai: "Redical polymerization of stirene in supercritical CO2" Soc.Chem.Eng.Japan, Annual Meeting, March. (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. M. Acosta, R. L. Smith: "High Pressure PVT Behavior of Natural Fats and Oils" J. chem. Eng. Data. 41(5). 961-969 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Lee, R. L. Smith: "Separation of Copper from plastic Waste Material by Air Classification and Water Flextation" J. Environ Sci. Healrh-A. 31(5). 1197-1214 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H. Inomata: "Phase Equilibrum Calculation with a Local Composition Model Based on Lenrword-Jones Petertial" Fluid Phase Equilibria. 125. 13-18 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H. Inomata: "Molecular Dynamics Simulation of lnfimtely Dilute Solutions of Benzene in Supercvitical CO2" Fluid Phase Equilibria. 116. 282-288 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Inomata: "Molecualr Dynamics Simulation of Infinitely Dilute Solutious of Behgene in Supercritical CO_2" Fluid Phase Eguilibria. (印刷中). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Chee Chin Liew: "Molecular Dynamics Study on Solvent Clustering in Supercritical Fluid Solutions Based on Particle Radial Kinetic Energy" Fluid Phase Eguilibria. 104. 317-327 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2021-04-07  

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