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J-GLOBAL ID：201902276363127441   整理番号：19A0658503

展開可能パネルと生体模倣応用のための形状記憶超弾性ポリ(イソシアヌレート-ウレタン)エアロゲル(PIR-PUR)【JST・京大機械翻訳】

Shape Memory Superelastic Poly(isocyanurate-urethane) Aerogels (PIR-PUR) for Deployable Panels and Biomimetic Applications

著者 (7件)： Donthula Suraj (Department of Chemistry, Missouri University of Science and Technology, Missouri, United States) ,  Mandal Chandana (Department of Chemistry, Missouri University of Science and Technology, Missouri, United States) ,  Leventis Theodora (Department of Chemistry, Missouri University of Science and Technology, Missouri, United States) ,  Schisler James (Department of Chemistry, Missouri University of Science and Technology, Missouri, United States) ,  Saeed Adnan Malik (Department of Chemistry, Missouri University of Science and Technology, Missouri, United States) ,  Sotiriou-Leventis Chariklia (Department of Chemistry, Missouri University of Science and Technology, Missouri, United States) ,  Leventis Nicholas (Department of Chemistry, Missouri University of Science and Technology, Missouri, United States)
資料名： Chemistry of Materials  (Chemistry of Materials)
巻： 29  号： 10  ページ： 4461-4477  発行年： 2017年 
JST資料番号： T0893A  ISSN： 0897-4756  CODEN： CMATEX  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 形状記憶ポリマー(SMP)は,適切な刺激によりトリガーされると,典型的には温度の変化により,元の形状に戻る。それらは,形状記憶合金に対する費用対効果が高く,低密度で,高歪耐性の代替物として追求される。確かに,多孔質SMPは密度減少に関して近極限精密化を提供する可能性がある。そのために,形状記憶高分子エアロゲル(SMPA)は実行可能なアプローチを提供する可能性がある。SMPの必要条件はゴム状超弾性であり,架橋により導入される。架橋はまた,3Dナノ粒子ネットワークへの適切な単量体の溶液相重合の間の相分離を誘導するための必要条件である。このようなネットワークは高分子エアロゲルの骨格を形成する。それらの原理を,エチレングリコール:H-(OCH_2CH_2)_nOH(1≦n≦4)の4つの短いオリゴマ誘導体からの柔軟なウレタンテザーの間の剛直な三官能性イソシアヌレート架橋ノードを用いて研究した。自己支持3D粒子ネットワークの形成は,開発中のポリマの溶解度に依存し,それはジオール,単量体濃度,および溶媒の組成(CH_3CN/アセトン混合物)の特定の組合せに変換した。これらのパラメータを統計的設計実験法を用いて系統的に変化させた。得られたポリ-(イソシアナート-ウレタン)(PIL-PUR)エアロゲルの骨格はマイクロメータサイズの粒子から成っていた。バルク密度は0.2~0.4gcm-3の範囲であり,典型的な気孔率は70%と80%v/vの間にあった。ガラス転移温度(T_g)は約30(n=4)から70°C(n=1)まで変化した。T_g以上で,すべてのSMPAはゴム様弾性を示した。また,それらは,最初の延伸サイクルの後,より堅くなり,それは,H-結合相互作用(NH_2O_3O=CおよびNH_2)_2の最大化まで追跡された。T_gゾーンの下で,すべての処方の弾性係数は約1000倍減少した。その特性は,ロバスト形状記憶効果(SME)をもたらし,その品質は,T_g+10°CとT_g-40°Cの間の5つの温度サイクルにわたる引張延伸データから計算されたいくつかの性能指数により評価された。全ての熱機械的試験を動的機械分析(DMA)で行った。歪固定性は常に>98%であり,非常に低いクリープを示した。最初のサイクルの後に,歪回復(疲れの測定)は80~90%から約100%まで改善され,充填係数,性能の累積指数は0.7に達し,それは高速エラストマの範囲にあった。ロバストな形状記憶効果は,調整された筋肉機能を模倣することができる展開可能なパネルとバイオニック手で実証された。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： ナノ粒子 ,  *エアロゲル ,  動的機械分析 ,  *超弾性 ,  *形状記憶効果 ,  弾性係数 ,  単量体 ,  ジオール ,  高分子 ,  *パネル ,  多孔性 ,  ロバスト性 ,  延伸 ,  三次元 ,  ネットワーク ,  多孔質体

分類 (5件)： 炭素とその化合物  (YB02060D) ,  高分子固体の物理的性質  (CG02024U) ,  コロイド化学一般  (CB11010C) ,  高分子固体の構造と形態学  (CG02022M) ,  重付加  (CG04040O)

タイトルに関連する用語 (8件)： 展開 ,  生体模倣 ,  応用 ,  形状記憶 ,  超弾性 ,  ウレタン ,  エアロゲル ,  PUR