基礎研究/開発支援

アニオン重合

高分子を合成する重合反応は、その反応機構により連鎖重合逐次重合に分類されます。
連鎖重合は、少量の開始剤から生じた活性種にモノマーが反応して新たに同類の活性種を生成し、この反応が連続的に起こりポリマーを生成するプロセスです。モノマー構造の違いから付加重合開環重合に分類され、さらに活性種の違いにより、それぞれラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合、配位重合に分類されます。
●連鎖重合…ラジカル重合、イオン重合(アニオン重合、カチオン重合)、開環重合、配位重合
●逐次重合…重縮合、重付加

このうち、アニオン重合は以下の特長を持ち、高機能ポリマーの合成に応用されています。
●アニオン重合の特長
‣重合成長末端がアニオン(負電荷を持つ)のため、カップリング反応(再結合)は起こらない。
‣開始剤由来の対カチオン(カウンターカチオン)が存在し、成長反応に影響を及ぼす。
‣ラジカル重合、カチオン重合に比べて停止反応や連鎖移動が起こり難く、精密重合に適している。
こうした特長を活かして、アニオン重合はリビング重合として精密重合に利用されることが多く、ビニル系モノマーの重合では重合末端の修飾やブロックポリマーの合成などで工業的に利用されています。
また、環状モノマーの開環重合についても古くからアニオン重合法が適用されてポリアミド、ポリエーテル、ポリエステル等が生産されています(開環重合については別頁「開環重合」をご覧ください)。

DJKでは、アニオン重合によるポリマー合成に関して下記の研究・試験業務を受託しています。
‣アニオン重合が可能な下記モノマーを対象とした重合実験をならびにラボスケールでの合成試作
‣文献のトレース、新規モノマーの重合性、コポリマー合成検討など

対象モノマー ‣共役系ビニルモノマー(スチレン誘導体、1,3-ジエン類、(メタ)アクリル酸エステルなど)
‣環状モノマー ⇒ 「開環重合」の項をご覧ください
合成可能なポリマー ‣分子量が制御されたホモポリマー・ランダムコポリマー
‣末端修飾されたホモポリマー、セグメント長が制御されたブロックポリマー
重合方法 ‣溶液重合
ポリマーの評価 ‣ポリマー特性…分子量および分子量分布(GPC)、ガラス転移温度、結晶化温度、融点、軟化点、分解開始温度、溶融流動性
‣材料物性…成形加工性、力学特性、光学特性、電気特性、耐久性、燃焼性、摩擦摩耗特性、ガス透過性
重合装置・付帯設備 ‣ガラス製フラスコ(50mL~2000mL)
‣減圧重合真空ライン(油回転ポンプ,ピラニ真空計)
‣精密重合用高真空ライン(油回転ポンプ,拡散ポンプ)
‣加圧重合用オートクレーブ(SUS製300mL~2000L, ガラス製1000mL)
‣グローブボックス
‣ドラフトチャンバー

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