게시 및 게시 날짜 : 2020/10/12

개발 된 라이트닝 바카라 매스 기반 기능성 폴리머

-새로운 탄소 중립 재료를 가진 지속 가능한 사회 실현에 대한 조정

포인트

  • 편집 할 수없는 라이트닝 바카라 매스로 만든 새로운 기능성 폴리머를 개발했습니다
  • 부드럽고 신축성있는 폴리머에서 단단하고 유연한 폴리머에 이르기까지 다양한 기계적 특성을 제어 할 수 있습니다
  • 새로운 라이트닝 바카라 매스 기반 폴리머와 같은 고무 재료 및 필름 재료와 같은 다양한 분야에 적용될 것으로 예상

요약

국립 연구 연구소 선진 산업 과학 기술 연구소 [Ishimura Kazuhiko의 회장] (이하 "라이트닝 바카라"), 촉매 화학 융합 연구 센터 [연구 센터 이사 Sato Kazuhiko], 특별 연구원, 라이트닝 바카라, Yamamoto, Koji, 및 Koji, 및 Koji, 및 Koji, 및 Koji, 및 Koji, 및 Koji, 및 Koji, 및 Koji, 및 Koji, 및 Koji, 및 Koji, 및 Koji, 및 Koji, 및 Koji, 및 Koji, ASTUS의 특수 연구원 인 Yamamoto 연구 센터의 팀 겸 부사장은 Bioplastics Research 팀의 팀장 인 Abe Hideki, National Research Institute [Matsumoto Hiroshi의 회장] (이하 "Riken"으로 언급 됨) 및 Bioplastics Research 팀의 팀 리더 인 Takeaka Yasumasa와 협력했습니다 (이하 "Riken"이라고 함) 및 Bioplastics Research 팀의 팀 리더 인 Takeaka Yasumasa

이번에 개발 된 폴리머는 특성이 다른 2 개의 라이트닝 바카라 매스 기반 원료로 구성되고 단량체로 사용되는 응축 제품입니다polycondensation나는 그것을 만들었습니다,Hydroxycinnamic acid골격 및Ricinoleic acid골격이 정기적으로 그리고 교대로 배열됩니다Copolymer (Copolymer)(그림 1) 이 중합체는 원료를 결합하여 만들어집니다 (메 톡시 그룹)의 수는 다른 기계적 및 열 특성을 보여줍니다 새로운 라이트닝 바카라 매스 기반 고무 재료, 필름 재료 및 투명한 재료가 향후에 적용될 것으로 예상됩니다

이 기술의 세부 사항은 Royal Society of Chemicals의 Academic Journal에서 찾을 수 있습니다RSC 발전에 게시됩니다 2020 년 10 월 12 일 현재

그림 1

그림 1 : 라이트닝 바카라 매스로 만든 새로운 기능성 폴리머


개발의 사회적 배경

경제 협력 및 개발 발표2030 년 글로벌 라이트닝 바카라 마켓이 GDP의 27% (약 200 조 엔)라고 예측합니다 이를 살펴보면 산업 부문은 약 40%를 차지하고 있으며 (라이트닝 바카라 소위원회의 임시 보고서, 산업 구조위원회의 상업 및 유통 정보 소위원회)에서 가장 큰 시장이 될 것으로 예상됩니다 이러한 상황에서 유럽과 미국 전략은 유럽과 미국에서 차례로 발표되었으며 이미 우선 순위 이니셔티브를 취하고 있습니다 특히 유럽에서는 기존 석유 유래 제품의 30%를 라이트닝 바카라 파생 제품으로 대체하는 데 어려움을 겪고 있으며, 오일 유래 비닐 봉투 및 플라스틱 식탁기의 사용을 조절하는 것과 같은 라이트닝 바카라 마켓 정책을 구동하기 위해 시스템을 적극적으로 사용하고 있습니다 따라서 일본은 또한 지속 가능한 성장과 사회의 균형을 잡기 위해 라이트닝 바카라 매스에서 파생 된 혁신적인 재료의 발전을 점점 더 요구하고 있습니다 그러나 라이트닝 바카라 매스로 만든 플라스틱은 다음과 같습니다탄소 중립9695_9769

연구 기록

AIST 촉매 화학 융합 연구 센터는 분자 수준에서 라이트닝 바카라 매스로부터 유래 된 기능적 단량체를 적절히 배치함으로써 기존 라이트닝 바카라 플라스틱의 물리적 특성을 개선하기 위해 새로운 폴리머를 개발하기 위해 노력하고있다

또한,이 연구 및 개발은 2018 년 본격적인 연구 프로젝트 (New Biomass Japan Comprehensive Strategy)의 Riken Challenge Research (새로운 BiOMASS Japan Comprehensive Strategy)에 의해 지원되었으며, 세계 최초의 세계적 및 세계적 수준의 기술과 연구 및 개발을 촉진하는 합작 투자는 두 기관의 협력에 의해 실현 될 수있는 사회적 문제를 목표로 할 수 있으며, 기본적으로 기본적으로 동의 할 수 있습니다

연구 컨텐츠

이번에 개발 된 교대 중합체는 쌀겨lignin및 하이드 록시신 산산제 (쿠마 르 산, 페룰 산,시나 프 산)에 함유 된;캐스트 오일에서 리시 노산이라는 상이한 특성의 2 개의 라이트닝 바카라 매스 기반 원료를 전제로하여 제조되며, 2 개의 라이트닝 바카라 매스 기반 원료를 폴리 컨덴드하여 합성한다 이 방법을 사용하면 각각의 분자가 사용될 수 있습니다Homopolymer (Homopolymer)ya무작위 공중 합체 (랜덤 코 폴리머)부산물이 아니며 두 가지 유형의 기능성 단량체 분자는 정기적으로 교대로 배열됩니다 또한, 수득 된 중합체의 구조를 실험적으로 확인 하였다 리시 노산으로만 구성된 단일 폴리머 (PRA)는 실온에서 액체 형태이지만, 이번에 개발 된 모든 중합체는 고체이며 가열 프레스에 의해 압축 될 수있다 또한, 성형 후의 모든 중합체 필름은 무색이없고 투명하며 반복적으로 구부러 질 수있다 기계적 특성을 평가했을 때, 쿠마르산 (P (CA-alt-ra)), Ferulic acid (p (fa-alt-ra)), Sinapic acid (P (SA-alt-ra))인장 강도23 MPa, 04 MPa, 154 MPa입니다브레이크의 신장각각 37%, 800%이상 및 585%였습니다 이들 결과에서 알 수 있듯이, 하이드 록시신 산 골격에 상이한 메 톡시기를 갖는 3 개의 폴리머의 기계적 특성은 크게 다르고, P (CA-alt-ra)는 인장 강도에 대한 스트레스가 약해져 빨리 찢어졌습니다 P (fa-alt-RA)는 3 개의 폴리머의 가장 약한 인장 응력을 가지고 있지만 즉시 찢어지지 않았으며 잘 발판 된 특성을 나타 냈습니다 P (SA-alt-ra)는 가장 인장 스트레스와 강한 특성을 나타냈다 또한, 인장 시험 후 P (SA-alt-ra)는 파손 된 후 천천히 줄어들고 잠시 후 원래 크기로 돌아가는 모양 메모리가 있습니다 (그림 2)

그림 2

그림 2 개발 중합체의 인장 시험

수득 된 중합체의 열 물리학 적 특성을 평가할 때, p (ca-alt-ra), p (fa-alt-ra), p (sa-alt-ra)유리 전이 온도(tg)는 각각 -15 ° C, -4 ° C 및 24 ° C이며 둘 다 pratg(-73 ° C)보다 분명히 높았습니다 (그림 3 상단) 또한, 중합체의 주간에 함유 된 메 톡시 그룹의 수가 증가한다면tg중요한 분자 설계 지침을 제공하여 더 높았을 가능성이 높았습니다 또한, 수득 된 중합체의 열분해 거동이 평가 될 때, PRA는 약 350 ℃에서 샘플의 약 50%를 분해하고 약 450 ℃에서 완전히 분해되는 반면 P (CA-alt-ra), p (fa-alt-ra), p (sa-alt-ra)는 PRA와 마찬가지로 약 350 ° C에서 샘플의 약 50%를 분해 한 다음 약 500 ° C에서 완전히 분해되며 마침내 약 500 ° C에서 완전히 분해 되어이 시간이 발생한 중합체가 PRA와 비교 한 온도가 완전히 Pripolysis임을 명확하게합니다 (그림 3 바닥)

이번에 개발 된 중합체는 하이드 록시신 산 및 리시 노산과 같은 다른 단량체 골격을 번갈아 볼 수 있다는 이점이 있습니다 또한, 생성 된 중합체의 기계적 및 열적 특성은 하이드 록시 신탄 골격의 메 톡시 그룹의 수에 따라 조정될 수있다 저렴하고 풍부한 라이트닝 바카라 매스 기반 원료에서 생산 된 "100% 라이트닝 바카라 매스 기반 폴리 에스테르"로 인해 고무 재료 및 포장재를 포함한 다양한 분야에 적용될 것으로 예상되며, 17 SDGS의 목표 중 "12 생성 및 사용에 대한 책임"에도 기여할 것으로 예상됩니다

그림 3

그림 3 : 이번에 개발 된 중합체의 유리 전이 온도 (상단) 및 열분해 거동 (하단)

미래 계획

앞으로, "Riken-라이트닝 바카라 Challenge Research"의 지원으로, 우리는 생분해 성 및 기타 요인을 계속 평가하는 동시에, 우리가 원하는 회사에 샘플을 제공하기 위해 노력하고 새로운 분자 설계에 중점을 둔 실제 사용에 필요한 물리적 특성을 향상시킬 것입니다


터미널 설명

◆ polycondensation
단량체를 중합하여 수득 된 중합체 화합물을 중합체라고한다 다수의 단량체가 반복적으로 응축되고 중합체가 형성되는 반응을 폴리 컨테이션이라고한다[참조로 돌아 가기]
◆ hydroxycinnamic acids (쿠마 산, 페룰 산,시나 프 산)
하이드 록시 그룹을 갖는 신나 믹 산의 유도체 이 기사에 사용 된 화합물, 예를 들어 쿠마 르산, 페룰 산 및 시나파 산과 같은 화합물은 잘 알려져 있습니다 이 중, 페룰 산 에스테르는 쌀 밀기 등에서 발견되며, 쿠마 르 산,시나 프 산 등은 리그닌으로부터 유래 된 계피 알코올을 화학적으로 전환함으로써 제조 될 수있다[참조로 돌아 가기]
◆ Ricinoleic acid
피마자 기름을 구성하는 지방산의 한 종류 피마자 오일에 함유 된 지방산 에스테르의 90% 이상이 리시 노산 트리글리세리드입니다[참조로 돌아 가기]
◆ Homopolymer (Homopolymer)/공중 합체 (공중 합체)
한 유형의 단량체로 구성된 중합체를 동종 폴리머 (Homopolymer)라고하며, 2 개 이상의 유형의 단량체로 구성된 중합체를 공중 합체 (공중 합체)라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ Methoxy Group
ch3구조 o-를 갖는 알콕시 그룹 중 하나 이 보도 자료에서는 Meo-라고 표시되었습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 경제 협력 및 개발 조직
정부가 협력하여 일반적인 문제에 대한 경험을 공유하고 해결책을 찾을 수있는 대화의 장소 그들은 국가 정부와 협력하여 정부와 협력하여 경제, 사회 및 환경 변화를 이끄는 요인을 이해하고 생산성과 글로벌 무역 및 투자 흐름을 측정하고 데이터 분석 및 비교 (OECD 웹 사이트에서 발췌)를 예측합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 탄소 중립
CO 생산 활동에 의해 일방적으로 방출2, 라이트닝 바카라 매스는 식물이 자라면서 대기의 CO입니다2고정하여 생합성이 있으므로 화상을 입을 때 발생합니다2와 관련하여, 아이디어는 배출량의 증가로 고려해서는 안됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ lignin
식물의 세포벽을 구성하는 주요 구성 요소 중 하나 쿠마릴 알코올, 침엽수 알코올 및 신 나피 알코올과 같은 시나몬 알코올 중합에 의해 형성된 방향족 중합체 화합물이다[참조로 돌아 가기]
◆ Castor Oil (사진 : 오른쪽)
참깨 씨앗 씨앗에서 압착 된 식물성 기름의 종류 (사진 : 왼쪽) (사진 : 센터) 용융점과 동결 지점은 약 -22 ° C에서 낮으며 광범위한 온도에 비해 유동성을 나타냅니다 이는 윤활제와 같은 산업 원료로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

피마자 오일의 설명 다이어그램

◆ 랜덤 공중 합체 (무작위 공중 합체)/대체 공중 합체 (교대 구조 공중 합체)
공중 합체 중에서, 불규칙한 단량체 배열을 갖는 폴리머를 랜덤 공중 합체 (랜덤 공중 합체)라고한다 예를 들어, 단량체 A 및 단량체 B로 구성된 랜덤 공중 합체의 구조는 -Abbabaabbbaaaba-와 같은 무질서해진다 대조적으로, 교류 정기 구조를 갖는 중합체를 교대 공중 합체 (교대 구조 공중 합체)라고한다 예를 들어, 단량체 A 및 단량체 B로 구성된 교류 구조 공중 합체의 구조는 (-abababab-)와 같은 교류 정기 배열을 갖는다[참조로 돌아 가기]
◆ 인장 강도
중합체와 같은 시험 조각을 일정한 속도로 당기는 응력을 인장 강도 (인장 응력이라고도 함)라고합니다 특히, 테스트 조각이 깨질 때의 강도를 파괴 강도라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 휴식 시간의 신장 속도
중합체와 같은 시험 시편이 일정한 속도로 당겨지고 파괴 된 시점의 시편의 신장 속도[참조로 돌아 가기]
◆ 유리 전이 온도
중합체는 냉각함에 따라 점도가 증가하고 고무 상태를 통해 굳어집니다 고형 상태 (유리 상태)와 고무 상태 사이의 경계 온도를 유리 전이 온도라고합니다[참조로 돌아 가기]


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