고체 상태로 규명된 비닐 에스테르 수지의 미세구조 13C 화학적 이동 및 13CT1ρ 휴식 시간
NM140006E
비닐 에스테르 수지는 전기 장비의 접착제 및 절연체로 사용되며 더 높은 내열성을 위해 새로운 중합 방법이 연구되었습니다. 알킬 보란 DEMB(diethylmethoxyborane)의 개시제를 사용한 비닐 에스테르 단량체(VE) 및 스티렌 단량체(ST)의 리빙 라디칼 중합은 기존의 개시제에 비해 비닐 에스테르 수지의 열안정성을 향상시키는 것으로 보고되었습니다. AIBN(아조비스이소부틸로니트릴) 및 DBPC(1-디(t-부틸퍼옥시)시클로헥산). 보고된 열 중량 감소와 같은 거시적 물성 외에도 재료의 미시적 구조에 대한 정보는 재료의 물성 이해 및 추가 개선에 중요한 역할을 할 수 있습니다. 이 노트는 다양한 중합 개시제로 생산된 비닐 에스테르 수지의 다양한 미세 구조에 대한 연구를 소개합니다. 13C NMR [2].
아래 그림은 13C 개시제 DBPC(DBPC-VEST) 및 DEMB(DEMB-VEST)로 생성된 비닐 에스테르 수지의 CPMAS 스펙트럼. 거의 모든 라인은 이러한 비닐 에스테르의 그럴듯한 구조의 탄소에 할당됩니다.
13C CPMAS 스펙트럼
한편, DBPC-VEST는 DEMB-VEST에 비해 XNUMX개의 추가 라인(I, II, III)이 검출된다. 이들 라인은 DBPC의 분해(I), 비닐 화합물 유도체의 불균등화(II) 및 중합 부가 반응(III)에 할당되는 것으로 간주된다. 특히 불균형(II)에서 DEMB-VEST의 스펙트럼은 말단 이중 결합이 DBPC-VEST의 스펙트럼보다 훨씬 적음을 보여 열 중량 손실 결과와 일치합니다.
우리는 13C T1ρ (회전 프레임의 세로 방향 이완 시간) 결과를 표에 나열합니다. 의 값 13C T1ρDBPC > AIBN > DEMB 순으로 크게 감소하는 것으로 나타났다.
일반적으로, 13C T1ρ 속도가 적용된 스핀록 RF 강도(이 연구에서는 30kHz)와 일치하는 미세한 분자 운동이 많이 존재할 때 값이 감소합니다. 표는 이러한 슬로우 모션이 DEMB-VEST에서 매우 자주 발생함을 나타냅니다.
또한, T1ρ만큼 잘 T2 미세한 가교 밀도와 관련이 있는 것으로 알려져 있습니다. 더 큰 가교 밀도 재료는 더 짧습니다. T1ρ(그리고 T2 )는 [3]이 됩니다. 위의 표는 DBPC < AIBN < DEMB 순으로 가교밀도가 커지는 것을 시사하고 있으며, 이는 고무상의 유리전이온도 및 탄성률의 물성과 일치한다[1].
| 탄소# | 화학적 이동 (ppm) |
T1ρ (13씨) (밀리초) | ||
| DBPC 조끼 | AIBN 조끼 | 뎀베스트 | ||
| a | 178.0 | 11.5 | 30.4 | 10.2 |
| b | 157.1 | 58.1 | 29.1 | 11.5 |
| c | 144.4 | 31.8 | 21.9 | 8.2 |
| d | 128.1 | 8.5 | 6.4 | 1.6 |
| e | 114.7 | - | 5.1 | 2.4 |
| f | 68.7 | 4.7 | 4.6 | 0.7 |
| h | 46.1 | 10.1 | 9.6 | 2.9 |
| i | 31.0 | 16.1 | 12.9 | 5.1 |
| j | 19.7 | 16.5 | 13.6 | 6.0 |
따라서 NMR은 거시적 물성의 기원을 밝히고 재료 개발에 유용한 미시적 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
※실험 결과는 Hitachi Ltd. 및 Hitachi Power Solutions Co., Ltd.와 협력하여 얻은 것입니다.
참고자료
[1] T. Muraki, S. Amou, H. Morooka, H. Kagawa, K. Souma, 네트워크 폴리머, 34 (4), 178 (2013).
[2] Y. Kajihara, T. Muraki, 네트워크 폴리머, 35 (4), 161 (2014).
[3] K. Fukumori, Toyota Central Labs. R&D 검토, 28, 11 (1993).
