高分子電解質のゾル・ゲル転移機構

聚合物电解质的溶胶-凝胶转变机理

• 批准号: 05650739
• 负责人: 今野 幹男
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650739/
• 关键词: ゾル・ゲル転移; 高分子電解質; 電解質多糖; 多価イオン; 粘性率; 弾性率; 臨界現象; 剛直性高分子

高分子のゾル・ゲル転移機構についてはその重要性から古くから研究が行われてきたが、溶液中での高分子の存在形態は複雑で、長い間十分な解析が行われずにいた。ところが最近になってこのゾル・ゲル転移現象を一種の臨界現象と見なす考え方が提案され、再び勢力的な研究が行われ始めている。ゾル・ゲル転移を臨界現象と見なせるとすれば、物性の変化にはスケーリング則が適用し得る筈であり、ゲル化の過程が統一的な規則で表せる可能性がある。従来このスケーリング則の適用性は非電解質の高分子を中心に適用性が検討されてきたが、電解質高分子についてその適用性を検討するのが本研究の目的である。本研究としては、電解質高分子として多価イオンの添加により高いゲル化能を示す電解質多糖を用いた。またこの高分子に比して屈曲性に富んだ分子構造の高分子電解質についても実験を行う予定である。高分子多糖を用いて実験では、ゾル・ゲル転移に伴う粘性率と弾性率の測定を行い、電解質添加による反応率と高分子濃度の関係を調べた。その結果反応率一定で高分子濃度を変えた場合ならびに高分子濃度一定で反応率を変えた場合において、粘性率指数は0.8〜1.2であり、一方弾性率指数は1.6〜2.0の値を取り、それぞれの場合に同一の値を取ることがわかった。またこれらの値は中性高分子についての既往の値と類似の値を取ることがわかった。ところが、臨界反応率の濃度依存性を調べたところ、その指数の大きさは中性高分子の値に比して約半分程度と小さい値を示すことがわかった。この電解質多糖の特徴については、高分子の剛直性を考慮したモデルを提案し、説明することに成功した。また本モデルにより、電解質多糖の高いゲル化能が分子内架橋を形成しない、効率的な分子間架橋を形成することに基づくことを示唆することができた。

Polymer の ゾ ル · ゲ ル planning move organization に つ い て は そ の importance か ら ancient く か ら が line わ れ て き た が, solution で の polymer の は existence form after 雑 で, long line between い very analytical が な わ れ ず に い た. と こ ろ が recently に な っ て こ の ゾ ル · ゲ ル planning shift phenomenon を a の critical phenomenon と see な す え party が test proposal さ れ line, again び forces な が わ れ beginning め て い る. ゾ ル · ゲ ル planning move を critical phenomenon と see な せ る と す れ の ば and physical properties - the に は ス ケ ー リ ン グ し が applicable to る Kuo で あ り, ゲ の ル process が unified rules of the な で table せ る possibility が あ る. 従 to こ の ス ケ ー リ ン グ applicability is の は nonelectrolyte の polymer を center に applicability が beg さ 検 れ て き た が, electrolyte polymer に つ い て そ の applicability を beg す 検 る の が の purpose this study で あ る. This study と し て は, electrolyte polymer と し て more 価 イ オ ン の add に よ り high い ゲ ル change can を shown す electrolyte polysaccharide を い た. ま た こ の polymer に than し て flexibility に rich ん だ molecular structure の polymer electrolyte に つ い て も be 験 を line う designated で あ る. Macromolecular polysaccharide を with い て be 験 で は, ゾ ル · ゲ ル planning move に with う rate of viscous と の measuring line を い 弾 sex rate, electrolyte add に よ る anti 応 rate と polymer concentration の masato is を adjustable べ た. そ の results against 応 rate must be で polymer concentration を - え た occasions な ら び に polymer concentration rate of a certain amount で 応 を - え た occasions に お い て, viscosity ratio index is 0.8 ~ 1.2 は で あ り, one party 弾 sex ratio index is 1.6 ~ 2.0 は の numerical を り, そ れ ぞ れ の on occasion に same の numerical を take る こ と が わ か っ た. ま た こ れ ら の numerical は neutral polymeric に つ い て の always の numerical と similar の numerical を take る こ と が わ か っ た. と こ ろ が, critical reverse 応 rate の concentration dependence を べ た と こ ろ, そ の index の big き さ は neutral polymeric の numerical に than し て small degree of about half a minute と さ い numerical を shown す こ と が わ か っ た. The characteristics of <s:1> <s:1> electrolyte polysaccharide <e:1> are に に て て て た, the rigidity of polymer <s:1> is を, the proposal of <s:1> たモデ を を を is considered, and it is stated that する とに とに とに is successful and た た. ま た this モ デ ル に よ り, high electrolyte polysaccharide の い ゲ ル change can が intramolecular bridging を form し な い, sharper rate な bridge between the molecules of を form す る こ と に base づ く こ と を in stopping す る こ と が で き た.