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J-GLOBAL ID：201602207748290614   整理番号：16A0091889

シリカナノ複合材料ポリロタキサンゲルの合成,構造,および機械特性

Synthesis, structure, and mechanical properties of silica nanocomposite polyrotaxane gels

著者 (4件)： KATO Kazuaki (Univ. Tokyo, Chiba, JPN) ,  MATSUI Daisuke (Univ. Tokyo, Chiba, JPN) ,  MAYUMI Koichi (Univ. Tokyo, Chiba, JPN) ,  ITO Kohzo (Univ. Tokyo, Chiba, JPN)
資料名： Beilstein Journal of Organic Chemistry (Web)  (Beilstein Journal of Organic Chemistry (Web))
巻： 11  号： Nov  ページ： 2194-2201 (WEB ONLY)  発行年： 2015年11月 
JST資料番号： U7003A  ISSN： 1860-5397  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 非常に柔らかくて強靭なナノ複合材料ゲルを,ポリロタキサン系シクロデキストリンを用いて形成する新規網状構造により認識した。ポリロタキサンの環状部分とシリカナノ粒子(直径15nm)表面間の共有結合形成では,主鎖重合体とシリカ間の直接的結合のない無限の網状構造が生じた。小角X線散乱で,溶液中でのシリカナノ粒子の均質分布はゲル状態で維持することが明らかになった。そのような均一なナノ複合材料ゲルは最小30wt%のシリカ含有量により得,Young率はシリカ含有量とともに増加した。ゲル化はシリカなしでは発生しなかった。これはシリカナノ粒子が架橋剤として作用することを示唆している。ナノ複合材料ゲルの粘弾性測定では,20%以下の圧縮ひずみでシリカ含有量に関係なく応力緩和を示さず,物理的に存続限度のある架橋なしでの無限の安定した網状構造を示した。一方,無限の網状構造は異常に低いYoung率(~1kPa)を示し,そしてそれは従来のゴム理論によって説明できないものである。さらに,80%の圧縮ひずみの下で完全に網状構造を維持するのに,複合材料ゲルは十分に強靭であった。これらの強靱性および柔軟性な特性は,シリカナノ粒子上で固定化したシクロデキストリンを通る重合体鎖の特徴的な滑動とゲルの弾性に対する環状部分のエントロピー的寄与に起因している。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 化学合成 ,  分子構造 ,  *ポリロタキサン ,  ナノ粒子 ,  ナノ複合材料 ,  *シクロデキストリン ,  小角X線散乱 ,  *Young率 ,  ゲル化 ,  ネットワーク構造 ,  歪 ,  相関長 ,  動弾性係数 ,  損失弾性率 ,  *挙動 ,  ポリエチレンオキシド ,  ポリアクリル酸エステル
準シソーラス用語： シリカナノ粒子 ,  圧縮歪 ,  *応力ひずみ挙動 ,  相関距離 ,  貯蔵弾性率 ,  網状構造

分類 (2件)： 多糖類  (CF10054P) ,  高分子固体の力学的性質  (CG02023D)

タイトルに関連する用語 (5件)： シリカ ,  ナノ複合材料 ,  ポリロタキサン ,  ゲル ,  機械特性