荷電高分子ゲルの平衡超構造の制御

带电聚合物凝胶平衡超结构的控制

• 批准号: 08231245
• 负责人: 柴山 充弘
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08231245/
• 关键词: ゲル; ゾル-ゲル転移; 平衡超構造; 動的光散乱; 小角X線散乱; 小角中性子散乱; イオンコンプレックス; 荷電ゲル

(1)高分子溶液のゾル-ゲル転移に関する研究 イオン性高分子溶液のイオンコンプレックス形成に伴うゾル-ゲル転移を動的光散乱により解析し、転移点付近では伸張型時間-散乱強度散乱関数となることを示した。また、ポリウレタン濃厚溶液のゾル-ゲル転移について小角X線散乱により、転移点の特定化を行い、レオロジーの結果と比較した(文献1、2)。(2)イオン性高分子ゲルの膨潤-収縮の速度論 イオン交換樹脂や化学架橋したポリビニルアルコール高分子ゲルの膨潤-収縮挙動の速度論を解析し、従来の膨潤の速度論を修正した(文献2、3)。(3)荷電ゲルの微視的構造解析 平成7年度において購入した顕微鏡動的光散乱装置(MSDLS)により荷電性ゲルの膨潤および収縮相でのゲル分子の運動性、相関長の変化などをゲルの非エルゴード性を考慮したアンサンブル・時間平均併用法により解析した。すなわちゲルがもつ濃度ゆらぎを架橋による凍結ゆらぎと、熱運動によるゆらぎ(通常の溶液のゆらぎ)に分解し、凍結ゆらぎ(レーザースペックル)を制御できることを実証した(文献5)。一方、小角中性子散乱(SANS)(日本原子力研究所東海研究所)により10nmオーダーに現れるミクロ相分離構造を添加塩やpHの関数として解析した(文献4)。(4)ゲルに働く分子間力の定量と微視的構造解析 分子間相互作用の評価を示差走査熱量分析(DSC)、フーリエ変換赤外分光法により行った。特に疎水性相互作用の定量化には熱分析が有効であることを示し、新しい脱疎水和エンタルピーの定量化法を提案した(文献6)。この手法を両性高分子ゲルの解析に適用し、疎水場と親水場(荷電基)の働く条件での相互作用の定量化を行った。

(1)Study on the Relationship between the Dispersion of Polymer Solutions and the Light Scattering of Polymer Solutions Comparison of the results of X-ray scattering, point specification and X-ray scattering in dense solutions (Refs. 1 and 2). (2)The rate theory of expansion-contraction of polymer molecules was analyzed by exchange resin and chemical bridging, and the rate theory of expansion-contraction of polymer molecules was revised (References 2 and 3). (3)The structure analysis of the charged Weishi app has been carried out in the past seven years. The charge, the expansion and contraction of the molecules, the mobility and the correlation length of the molecules have been analyzed by the time-average method. This has been demonstrated by the fact that the concentration of the solution is bridged by freezing and thermal motion (usually in solution), and the decomposition and freezing of the solution are controlled (Ref. 5). The phase separation structure of a square and a small angle is characterized by the addition of pH and its relationship with temperature (SANS)(Tokai Institute of Atomic Energy, Japan). (4)Quantitative analysis of intermolecular forces by Weishi app, differential scanning calorimetry (DSC) and infrared spectroscopy. A new quantitative method for the analysis of aqueous interactions is proposed (Ref. 6). Application of this method to the analysis of polymer molecules and quantification of interactions between water and hydrophilic fields (charged groups)

项目成果

M.Shibayama: "Poly(vinyl alcohol)-Ion Complex Gels,“The Polymeric Materials Encyclopeida:Synthesis Properties and Application“" CRC Press,FL., 7020-7026 (1996)

M. Shibayama：“聚（乙烯醇）-离子复合凝胶，“高分子材料百科全书：合成性能和应用”” CRC Press，FL.，7020-7026 (1996)

F.Ikkai and M.Shibayama: "Swelling Behavior and Microscopic Structures of Ion-Exchange Resin." J.Polym.Sci.,Polym.Phys.Ed.34(9). 1637-1645 (1996)

F.Ikkai 和 M.Shibayama：“离子交换树脂的溶胀行为和微观结构”。

F.Ikkai,et al.: "Complexation of Poly(vinyl alcohol)-Congo Red Aqueous Solutions.III.Dynamic Light Scattering Studies on Sol-Gel Transition." Polym.Sci.,Polym.Phys.Ed.34(5). 939-945 (1996)

F.Ikkai 等人：“聚（乙烯醇）-刚果红水溶液的络合。III.溶胶-凝胶转变的动态光散射研究”。

柴山充弘: "ゲルハンドブック 第1編 基礎編、第2章第3節 膨潤の速度" エヌ・ティー・エス出版(印刷中),

Mitsuhiro Shibayama：《凝胶手册第 1 部分基础版，第 2 章第 3 节膨胀速度》NTS Publishing（正在印刷），

M.Shibayama,et,al.: "PH and Salt Concentration Dependence of the Microstructure of Poly(N-isopropylacrylamide-co-acrlyic acid) Gels." J.Chem.Phys.105(10). 4358-4366 (1996)

M.Shibayama 等人：“聚（N-异丙基丙烯酰胺-共丙烯酸）凝胶微观结构的 PH 和盐浓度依赖性”。