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【この講座で学べること】
・硫黄資源の現状と、単体硫黄を高分子原料として活用する意義
・従来の硫黄材料・逆加硫法と、新しい逐次重合法との違い
・環状硫黄・直鎖硫黄種、連続硫黄数を基盤とした分子設計
・室温重合、水中・無触媒合成などの合成ルートと条件選択
・硫黄連鎖や架橋構造の分析、熱・粘弾性・力学特性の評価方法
・硫黄数・骨格・配合と、靱性等の関係
・ゴム、接着、電池等への応用と、スケールアップ上の要点
【講座概要】
石油精製などで副生する硫黄を、単なる加硫剤や無機原料ではなく、高機能高分子の構成元素として活用する研究が注目されています。一方、硫黄は環状・直鎖構造の変換、連続硫黄数の分布、反応性や安定性など、炭素系ポリマーとは異なる設計上の難しさを有します。本講座では、硫黄の基礎化学から、超分子化、室温逐次重合、水中・無触媒合成、硫黄数の制御までを体系的に解説します。さらに、構造解析、熱・粘弾性・力学・バリア・光学特性の評価と構造―物性相関を整理し、ゴム・エラストマー、接着・自己修復、シリコーン、包装、電池、高屈折率材料等への応用例を紹介します。研究開発で合成法や評価法を選択し、目的物性から材料設計を行うための実践的な指針を提供します。
１．硫黄ポリマー研究の背景
1.1 単体硫黄の供給構造と余剰・未利用硫黄の課題
1.2 硫黄を高分子原料として活用する意義
1.3 従来の硫黄材料・逆加硫法の特徴と課題
２．硫黄の基礎化学と分子設計
2.1 環状硫黄と直鎖硫黄種の構造・反応性
2.2 連続硫黄数（sulfur rank）と硫黄含有率の考え方
2.3 有機モノマーの骨格・官能基選択と材料設計
３．硫黄ポリマーの合成法と構造制御
3.1 超分子硫黄含有ポリマーの設計と合成
3.2 単体硫黄とエポキシ化合物を用いる室温逐次重合
3.3 硫黄数・組成・分子量の制御
3.4 ポリチオエステル、ポリチオウレタン等への展開
3.5 水中・無触媒合成、スケールアップ
４．構造・物性評価と構造―物性相関
4.1 硫黄連鎖、組成、分子量および架橋構造の評価
4.2 熱特性、粘弾性、応力緩和、力学・破壊特性の評価
4.3 分解・再利用性の評価
５．硫黄モノマーからのポリマー合成
5.1 硫黄ポリマーから硫黄モノマーへの展開
5.2 硫黄含有ポリウレタン
5.3 硫黄含有ポリエステル
６．硫黄含有シリコーン
6.1 シリコーンへの硫黄の導入
6.2 硫黄含有シリコーン
6.3 硫黄を導入した新たなシリルポリマー
【質疑応答】
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