National Research and Development Corporation, 바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 의장] (이하 "AIST")Catological Chemical Fusion Research Center이종성 화학 팀 Fuchisole Keita, AIST의 특별 연구원 인 Igarashi Masayasu, Flow Chemistry 팀 Shimada Shigeru의 최고 연구원 인 Shimada Shigeru 이사 인 Sato Kazuhiko 이사, 국립 연구 및 개발 기관의 프로젝트에 참가할 것입니다실리콘etc유기 실리콘 재료폴리 로투스 바카라산의 구조를 정확하게 제어 할 수있는 새로운 합성 기술을 개발했습니다
최근 몇 년 동안, 내열성이 높은 고성능 유기 실리콘 재료가 필요했기 때문에, 따라서 정확하게 제어 된 구조를 가진 폴리 로투스 바카라산을 합성 할 수있는 기술이 필요하다 이번에 개발 된 방법Cyclyltrisiloxane| 원료로 사용되며 물을 사용합니다중합 개시제, 매우 기본적인 유기 화합물 구아니딘을 촉매로 사용중합 반응수행되었습니다 이를 통해 간단한 작업이 통제 된 분자량 및 두 말단 구조로 폴리 로투스 바카라산을 합성 할 수 있으며, 이는 종합적인 방법으로 합성하기 어려웠거나 합성을 수행하기가 복잡 해졌다 이번에 개발 된 기술로elastomer와 같은 고성능 고성능 실리콘 재료의 개발이 예상됩니다 젤이 가속화됩니다
이 성과에 대한 세부 사항은 2018 년 2 월 19 일 (현지 시간)에 Royal Society of Chemicals (UK)에 의해 출판 될 것입니다화학 과학에 게시 (DOI : 101039/C7SC04234E)
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| 폴리 로투스 바카라산의 분자량 및 말단 구조를 동시에 제어 할 수있는 간단한 신규 합성 기술 |
유기 실리콘 물질은 폴리에틸렌 및 폴리스티렌과 같은 우수한 내열, 냉간 저항, 광 저항, 전기 절연 및 탄소 기반 중합체 재료입니다Releasable, 물 방충과 같은 물리적 특성이 있습니다 이를 활용함으로써 샴푸, 화장품, 주방웨어 및 컨택 렌즈와 같은 일상 생활에 이르기까지 다양한 제품에 사용됩니다 저 연료 ECO 타이어, LED 전구 및 태양 전지 모듈과 같은 고성능 제품에 이르기까지 다양한 제품에 사용됩니다
유기 실리콘 재료에 필요한 성능 수준은 해마다 증가하고 있으며 기존 유기 실리콘 재료의 성능을 능가하는 방법에 대한 수요가 강합니다 이들 중 하나는 유기 실리콘 물질의 주요 성분 인 폴리 로투스 바카라산의 분자 구조의 정확한 제어이다 폴리 로투스 바카라산은 실리콘 원자 (SI)와 산소 원자 (O)로투스 바카라산 본드 (SI-O-SI)현재의 폴리 로투스 바카라산 생산 방법은 분자 구조를 균일하고 정확하게 제어하기가 어렵게 만들었다 따라서, 구조의 정확한 제어는 알려지지 않은 유기 실리콘 물질의 성능을 이끌어 낼 수있다
AIST는 기능성 유기 실리콘 화학 물질을위한 제조 공정을 개발하기 위해 자유가 로투스 바카라산 결합을 형성 할 수있는 기술을 개발하기 위해 노력하고 있습니다 폴리 로투스 바카라산의 현재 전형적인 합성은이다클로로 실란가수 분해응축 중합법률 및Cyclylsiloxane고리-오픈 중합법이며 1943 년에 실리콘 재료의 산업 생산이 시작될 때까지 다양한 개선이 이루어졌습니다 현재 합성 방법이 유기 실리콘 재료에 사용되는 폴리 로투스 바카라산의 구조를 어느 정도 제어 할 수있게되었지만 차세대 재료에 필요한 성능 수준을 달성하기 위해 구조를보다 정확하게 제어 할 수있는 혁신적인 합성 방법을 개발하는 것이 필수적입니다 따라서, 우리는 이제 기존의 고리-오류 중합 방법과 다른 방법론에 기초하여 폴리 로투스 바카라산에 대한 정밀 합성 기술을 개발하기 위해 노력했다
이 연구 및 개발은 경제 및 산업의 미래 개발 연구 프로젝트의 일환으로 수행되었습니다 (프로젝트 리더 : Sato Kazuhiko)
선형 폴리 로투스 바카라산의 합성을위한 기존 방법의 개방Dichlorosilane(그림 1, 기존 방법 A) 및 산 및 염기Cyclyl oligosiloxane(그림 1, 기존 방법 B),분자량의 변화 (이 경우 분자의 길이에 해당하는 경우)합성 될 수 있습니다 폴리 로투스 바카라산 외에, 저 분자량 로투스 바카라산 화합물도 동시에 생성된다 이들 성분이 전기 또는 전자 성분을 제거하지 않고 전기 또는 전자 성분으로 사용하는 경우, 저 분자량 로투스 바카라산은 전기 접촉에서 연소되거나 접촉을 준수하여 전도 및 기타 문제가 발생하여 실리콘 제품에 문제가 발생할 수 있습니다 분자량의 작은 변화를 갖는 선형 폴리 로투스 바카라산의 합성 방법으로서,유기 리튬 화합물(그림 1, 기존 방법 C) 그러나,이 방법은 수중 억제 및 자동 사업 인 유기 리튬 화합물을 사용하며, 합성에 사용되는 원료 및 장비의 엄격한 탈수 및 건조가 필요하며, 이는 작동하기가 복잡합니다 또한 폴리 로투스 바카라산 분자의 양쪽에 말단을 원하는 구조로 만드는 것이 어려웠다
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| 그림 1 종래의 폴리 로투스 바카라산 합성 방법 |
그래서 리튬 화합물 대신, 사이 클릭 트리 로투스 바카라산은 물을 사용하여 고리-연-열고 고도로 기본적인 유기 화합물 인 구아니딘 촉매를 사용하여 분자 중량의 작은 변화를 갖는 대칭 폴리 로투스 바카라산을 합성하여, 두 번째 구조물 모두, 바람직하다 (2) 구아니딘 촉매는 고리-오류 중합의 반응 메커니즘을 고려하여 최적의 분자 구조를 갖도록 설계되었다
이번에 개발 된 폴리 로투스 바카라산 합성 방법은 리튬 화합물을 사용한 고리-오픈 중합과 다르며, 물은 중합 개시제로 사용되기 때문에 원료 또는 합성 장비의 탈수가 필요하지 않으며 단순화 된 합성 작동의 큰 장점이 없다 우리가 개발 한 반응에서, 우리는 30 ℃의 실온에서 사이 클릭 트리 로투스 바카라산 (도 2 (1)) 물 솔루션 (그림 2 (2)) 및 구아니딘 촉매 (그림 2 (3))가 추가됩니다 사이 클릭 트리 로투스 바카라산의 양의 비율을 물 대 물의 비율을 변경함으로써, 수득 된 폴리 로투스 바카라산의 평균 분자량을 제어 할 수 있고, 평균 분자량은 100,000 이상이다 (1350 이상의 반복 된 SI-O 이상이 가능함) 또한,이 반응에서, 양쪽 끝은있다Silanol생산 된 폴리 로투스 바카라산이 생성되므로 그대로 정제 될 수 있고 클로로 실란 (그림 2 (4))는 또한 양쪽 끝에서 다양한 반응성 구조를 갖는 말단 기능화 된 폴리 로투스 바카라산을 합성하기 위해 첨가 될 수있다
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| 그림 2 이시기에 개발 된 폴리 로투스 바카라산 합성 방법에 대한 합성 절차 |
또한, 폴리 로투스 바카라산의 공중 합체를 합성하는 데 두 가지 유형의 사이 클릭 트리 로투스 바카라산이 사용될 수 있습니다 제 1 순환 트리 로투스 바카라산이 중합 된 후, 제 2 순환 트리 로투스 바카라산은 중합에 단계적으로 첨가된다블록 공중 합체합성 될 수있다 (그림 3 상단) 또한, 두 가지 유형의 사이 클릭 트리 로투스 바카라산이 혼합되고 동시에 중합 될 때통계 공중 합체얻어진다 (그림 3 하단)
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| 그림 3 두 가지 유형의 사이 클릭 트리 로투스 바카라산의 고리-오류 중합에 의한 공중 합체의 합성 |
분자량의 작은 변화가 있고 대칭적인 폴리 로투스 바카라산의 합성에 대한보고가 있었지만 합성 절차는 매우 복잡하며 신뢰할 수있는 대체 합성에 적합하지 않습니다 이번에 개발 된 기술은 합성하기가 덜 어렵고 분자량, 말기 구조 및 실리콘 원자 배열 설계에 따라 다양한 상이한 물리적 특성을 가진 대량의 선형 폴리 로투스 바카라산을 공급할 가능성이있다 (도 4) 원료로서 분자량의 작은 변화를 갖는 구조 제어 폴리 로투스 바카라산을 사용함으로써, 특히 고성능 실리콘 재료, 특히 엘라스토머 (고무), 겔, 재료 표면 처리 제 및 무기 인분이 분산제 분산 제의 분야에서, 고온에서 고도로 고도로 제어 될 것으로 예상된다
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| 그림 4 이번에 개발 된 합성 방법을 사용하여 합성 할 수있는 폴리 로투스 바카라산의 구조의 예 |