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放射線グラフト重合を用いた金属配位ポリカルボシランの合成と性質

Synthesis and properties of metal-chelating polycarbosilane polymer prepared by radiation grafting

吉村 公男; 杉本 雅樹; 吉川 正人

Yoshimura, Kimio; Sugimoto, Masaki; Yoshikawa, Masahito

金属としてニッケルやパラジウムを配位させた金属配位ポリカルボシランを放射線グラフト重合により合成し、性質を調べた。ポリカルボシランとメタクリル酸グリシジルとのグラフト重合反応において、ポリカルボシランラジカルは反応点として機能することが明らかになり、グラフト率は照射線量にほぼ比例して増加した。グラフト化ポリカルボシランに官能基変換によって金属配位部位を導入した後、対応する金属酢酸塩溶液に含浸させることで金属配位ポリカルボシランを得た。この金属配位ポリカルボシランを700$$^circ$$C, 1100$$^circ$$Cで焼成転換して金属含有炭化ケイ素セラミックスとし、物性をXRD, SEM, EDS測定から明らかにした。その結果、含有されている金属は単体であることが確認され、各金属含有炭化ケイ素セラミックスにおいてニッケルは表面に炭素とともに分散しており、また、パラジウムは凝集が一部見られる微粒子として表面に存在することがわかった。

Polycarbosilane (PCS) polymer with the chelated nickel or palladium was synthesized by the radiation-graft polymerization method. It was found that radicals induced in PCS polymers by electron beam irradiation behave as the sites of graft reaction between PCS polymer and glycidyl methacrylate (GMA) and the degree of graft polymerization was observed to be in proportion to the absorbed dose. After the chelate group was produced in the polymer chain derived from GMA by the reaction with diethylenetriamine, nickel or palladium was introduced into the chelate groups by soaking the solutions of corresponding metal salts. The obtained PCS polymer with the chelated nickel or palladium was fired at 973 K or 1373 K to produce silicon carbide (SiC) ceramics containing nickel or palladium and physical characteristics were measured by XRD, SEM and EDS analysis. As the results, it was found that nickel or palladium is isolated as fine metal grains on the SiC ceramics, i. e., the nickel grains are dispersed with carbon and palladium grains are cohesive on the surface of SiC ceramics.

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