무료 바카라에서 파생 된 두 가지 유형의 플라스틱을 결합한 새로운 재료를 개발했습니다

Catalytic Chemistry Fusion Research Center의 이사, Yoshida Masaru, 촉매 화학 융합 연구 센터, 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (이하 무료 바카라”라고 함), 타나카 신지 (Tanaka Shinji) 및 오노 히디키 (Ono Hideaki), 일본 과학 및 기술 기관 (JST)과의 공자 (jst) 바이오 매스 유래 폴리 에스테르와 폴리 아미드를 결합합니다

이 기술은 무료 바카라에서 합성 할 수 있습니다생분해 성 폴리머, 폴리 아미드 4 (폴리 아미드의 유형, 이하 폴리 아미드, 이하 "PA4")로 반복적으로 폴리 부틸렌 숙시 네이트 (폴리 에스테르의 유형, 이하 "PBS"라고 함)를 반복적으로 무료 바카라함으로써 얻어진 새로운 물질이다 이 재료는 투명한 필름으로 성형 될 수 있습니다 이 필름은 범용 플라스틱 수준의 강도를 나타내며, 뻗어있을 때 강도가 특징입니다

이 복합 재료는 일반 목적 플라스틱 필름 및 섬유 대안에 사용될 것으로 예상되며 의료 플라스틱에도 적용될 것으로 예상됩니다탄소 중립사회의 실현에 기여합니다

이 기술의 세부 사항은 2023 년 5 월 16 일 (일본 시간)에 제공 될 예정입니다거대 분자 빠른 통신"에 의해 받아 들여지는 논문으로 게시되었습니다

많은 전통적인 플라스틱 제품은 석유로 만들어 졌으므로 석유 자원의 고갈, 폐기물 플라스틱으로 인한 환경 오염 및 소각 중 온실 가스 배출이 문제가되고 있습니다 따라서 탄소 중립 사회를 실현하기 위해서는 재생 가능한 자원을 사용하여 플라스틱 재료를 개발해야합니다

무료 바카라 자원은 생산에서 지속 가능하며 탄소 중립 원료입니다 PA4는 무료 바카라 원료에서 제조 될 수 있으며, 생분해 성을 나타내는 몇 안되는 중합체 중 하나이며, 강성 및 내열성이 높기 때문에 관심을 끌고 있습니다 그러나 PA4에는 몇 가지 도전이 있습니다 PA4만으로는 융점이 가까워지고 열 분해 온도가 있기 때문에 성형 중에 분해 될 수 있습니다 또한 유연하지 않으므로 필름으로 사용될 때 갈라질 가능성이 높습니다

이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 수정이 이루어졌으며 만들어졌습니다공중 합체계속되었습니다 그러나 석유 유래 성분은 개혁에 필요하고 탄소 중립성 및 생분해 성과 같은 특성이 때때로 손실되기 때문에 여전히 실질적인 사용에 어려움이 있습니다

무료 바카라는 바이오 매스 유래 물질의 연구 및 개발에서 폴리 에스테르를 갖는 생분해 성 폴리 아미드 인 PA4의 복합체를 연구하고있다 우리는 PA4의 복합 성분으로서 생분해 성 폴리 에스테르 PBS에 중점을 두었습니다 PBS는 유연하고 융점이 낮으므로 성형 및 처리가 쉽습니다 따라서, 우리는 그것이 성형 중 분해 및 유연성 부족과 같은 PA4의 단점을 보상 할 수 있다고 생각합니다 그러나 PA4 및 PBS는 쉽게 혼합 할 수 없습니다 현재까지 PBS와 PA4를 결합하여 균일하게 혼합하는 구조가 있습니다양서류중합체 "PBS-B-pa4 "가 설계되었고 합성 기술이 확립되었습니다 (Aisotech Press 발표 2021 년 12 월 23 일) 이번에는 PBS 블록과 PA4 블록을 반복적으로 연결하기 위해이 기술을 적용했습니다멀티 블록 공중 합체개발되었습니다

또한,이 연구 및 개발의 일부는 일본 과학 및 기술 기관이 의뢰 한 "전략적 창의적 연구 프로모션 프로젝트 Nozaki Resin Decomposition Catalyst Catalyst Catalyst Catalyst Catalyst Project (2021-2027)에 의해 지원되었습니다

이번에 개발 된 다중 블록 공중 합체의 합성 반응은 그림 1에 나와 있습니다 첫째, PBS-B-pa4 개발, PBS의 한쪽 끝은 아미노 그룹 (-nh₂) 및 PA4의 한쪽 끝이 카르복시 그룹 (-COOH)으로 제어되는 합성 기술, 양쪽 끝에 도입 된 아미노 그룹을 갖는 PBS 및 양쪽 끝에 도입 된 카르복시 그룹이있는 PA4가 합성되었다 다음으로, 두 말단의 아미노기 및 카르복시 그룹은 100 ℃에서 1 시간 동안 응축기의 존재하에 반응한다Amido Bond를 유발함으로써, 우리는 PBS 블록 및 PA4 블록이 93% 이상의 수율로 교대로 무료 바카라되는 중합체를 합성 할 수있었습니다NMR;gpc를 사용한 분자량 측정 이 중합체는 PBS 블록 및 PA4 블록이 예상대로 여러 번 연결되는 멀티 블록 구조를 가지고 있음을 확인했습니다

블록 길이 (그림 1m및n11508_11706m= 17) 및 PA4 (n11795_11868m= 32, PA4n= 21; 그림 2C : PBSm= 53, PA4n= 40), 필름은 흐려집니다 (그림 2A → B → C) 또한, 다른 길이와 PA4 블록의 PBS 블록이 무료 바카라되었을 때, 블록 길이가 그들 중 어느 쪽이든 길이가 길었을 때 필름은 흐려지는 경향이있었습니다 PBS와 PA4는 모두입니다결정질 폴리머서로 혼합되지 않는 속성을 갖는 것뿐만 아니라 블록 길이가 길면 PBS 블록과 PA4 블록이 함께 모일 가능성이 높으며 필름을 만들 때 크거나 많은 결정이 형성됩니다 이 크리스탈이 빛을 흩어지면서 필름은 흐려집니다 짧은 블록 길이 및 PA4를 갖는 PBS가 무료 바카라되면 결정 형성 정도를 감소시켜 더 투명하게 만듭니다 또한 영화인장 강도우리는 또한 블록 길이가 크게 다르다는 것을 발견했습니다 상이한 블록 길이를 갖는 멀티 블록 공중 합체의 필름의 인장 강도를 측정했으며, PBS 및 PA4를 짧은 블록 길이 (매우 투명한 필름,도 3A)와 무료 바카라하는 필름은 더 긴 블록 길이 (도 3b, c)를 갖는 다중 블록 공중 합체의 필름에 비해 최대 스트레스가 더 높았으며, 원래 필름 길이의 약 450% (큰 균형) 또한이 필름의 스트레스가 증가할수록 더 많이 당기는 것, 즉 더 많이 늘어날수록 더 강해집니다 (그림 3) 우리는 PBS를 짧은 블록 길이와 PA4를 무료 바카라한 필름이 작은 결정 구조로 인해 유연하게 확장되지만 필름에 포함 된 결정 구성 요소가 자라면서 정렬되면서 강도를 증가 시킨다고 생각합니다

이런 식으로, 비 혼합 PBS 블록 및 PA4 블록을 반복적으로 화학적으로 결합시키고 각각의 블록 길이를 변경함으로써 공중 합체의 물리적 특성이 변화 함을 밝혀냈다 블록 길이를 올바르게 제어함으로써 PA4만으로는 투명성과 유연성을 제공하는 데 성공했습니다 적절한 블록 길이의 공중 합체는 당기기에 의해 스트레칭 할 때 강도를 향상시키는 특성을 가지므로, 그대로 사용하면 균열이 부드러워지고 균열에 내성이되며, 당기고 나서 사용하면 단단한 필름이되어 동일한 재료를 사용하여 달성 할 수 있습니다 이번에 개발 한 복합 방법은 PBS 및 PA4 이외의 다양한 중합체 설계에 적용될 수 있으며 새로운 무료 바카라 유래 플라스틱 재료를 개발하는 데 유용 할 것입니다

우리는 합성 경로를 검토하고 향후 비용을 절감 할 것입니다 또한 물리적 특성 및 기능에 대한 자세한 평가를 통해이 자료에 적합한 제품 그룹을 선택합니다 또한, 다양한 유형의 폴리 에스테르와 폴리 아미드의 조합을 검증함으로써, 우리는 다양한 요구에 대응할 수있는 새로운 재료를 개발하는 것을 목표로합니다

게시 된 잡지 :거대 분자 빠른 통신
종이 제목 : 생분해 성 폴리 (Butylene Succinate) 및 폴리 (2- 피 롤리 돈)로 구성된 다중 블록 공중 합체의 합성 : 각 블록 길이가 기계적 특성에 미치는 영향
저자 : Hideaki Ono, Yasutaka Kawai, Seisuke Ata, Hiroyuki Minamikawa, Kazuma Kurihara, Shinji Tanaka,* 및 Masaru Yoshida*
doi : 101002/marc202300155

생분해 성 폴리머

자연 발생 미생물 또는 효소에 의해 분해되는 중합체 현재 사용되는 플라스틱의 대부분은 생분해 성이 아니므로 일단 자연으로 방출되면 오랫동안 남아 있으며 환경 오염과 생태계의 파괴를 촉진하는 것이 두려워집니다 생분해 성 폴리머는 폐수 일 때도 자연적으로 분해되기 때문에 대체 물질로주의를 끌고 있습니다[참조로 돌아 가기]

탄소 중립

온실 가스 배출량이 식물에 의해 흡수되는 양을 초과하는 것을 방지함으로써, 이는 대기로의 온실 가스 배출이 사실상 0임을 나타냅니다[참조로 돌아 가기]

공중 합체

중합체는 특정 분자를 반복적으로 연결하여 하나의 분자가 아닌 두 개 이상의 분자를 반복적으로 연결함으로써 만들어집니다[참조로 돌아 가기]

양서류

두 개의 양립 할 수없는 미디어에 용해되는 속성 그것은 일반적으로 물과 기름 모두에 용해되는 것들의 특성을 나타냅니다 비누는 전형적인 예이며,이를 사용하여 물에 불용성이있는 오일과 오일은 물에 분산되어 세척 효과를 초래할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

멀티 블록 공중 합체

특정 횟수로 반복적으로 연결되는 분자가 동일한 유형의 다른 분자에 반복적으로 연결되는 방식으로 중합체[참조로 돌아 가기]

Amido Bond

카르 복실 산 및 아민의 탈수 응축에 의해 형성된 화학적 무료 바카라[참조로 돌아 가기]

NMR

핵 자기 공명에 대한 약어 화합물의 구조 분석을위한 분석 기술의 유형 원자 핵의 공명 주파수는 그것이 위치한 환경에 따라 변하기 때문에 원자 핵 주위의 화학적 무료 바카라을 유추하는 데 사용될 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

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겔 투과 크로마토 그래피에 대한 약어 중합체의 분자량을 측정하기위한 분석 기술의 유형 분자가 다공성 물질을 통과하면 더 큰 분자가 더 빨리지나갑니다 분자의 크기는 통과하는 속도로부터 추정 될 수있다[참조로 돌아 가기]

결정질 폴리머

분자 체인을 자유롭게 움직일 수있는 상태로부터 분자 사슬을 제한하는 과정에서 부분 (결정)이 정기적으로 형성되는 중합체[참조로 돌아 가기]

인장 강도

부하 전 관찰 된 최대 응력은 파손되기 전에 재료에 적용됩니다[참조로 돌아 가기]