X線散乱法によるモデルポリウレタンネットワ-クの構造及びゾルゲル転移の研究

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ポリオキシプロピレンジオ-ル(PPG:2官能)、1、1、1ートリメチロ-ルプロパン(TMP;3官能)と4、4ージイソシアナ-トジフェニルメタン(MDI;2官能)の一段階、二段階重合を行いゲル試料を調製した。この系では、モノマ-成分比を変えることにより架橋密度、架橋点間鎖長さ等のいわゆるゲルの一次構造を変えれるという利点がある。ここに一段階重合とは、3成分を混合して重合を開始するもので、POPとTMPのOH基の反応性の違いにより置換基効果がより顕著に現れると思われる。二段階重合では、あらかじめPPGとMDIをPPGの官能基がすべて反応した段階でTMPを加えるので、この効果は小さいことが期待される。このように調製したゲルのバルク、膨潤状態からの小角X散乱のKratkyプロットはいずれも小角側(Guinier領域)ではカスケ-ド理論から予想されるように(第39回高分子討論会で発表)発散する傾向にある。散乱角が増大すると、膨潤ゲル、バルクゲルともに極大を示すが、その極大の位置は膨潤とともに小角側ヘシフトし、架橋間の距離が増大することを反映している。この系の架橋形成過程はカスケ-ド理論により記述でき、その速度方程式から計算されるゲルのいろいろな物理パラメタ-を実測値と比較することにより架橋構造が重合方法の違いに依存することが判った(K.Dus^^<^>ekとの共同研究、発表準備中)。ゾルからゲルへの転移は、時分割小角X線散乱パタ-ンの変化により判定できることが、理論ならびに実験により確認できた。本試料についての力学測定、動的光散乱測定は、チェコスロヴァキア高分子化学研究所で現在進行中である。