1990 Fiscal Year Annual Research Report
剛直な高分子の濃厚溶液に関する研究(熱力学的及び粘弾性的性質)
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01470108
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
寺本 明夫 大阪大学, 理学部, 教授 (00028151)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 尚弘 大阪大学, 理学部, 助手 (10196248)
則末 尚志 大阪大学, 理学部, 助教授 (10028227)
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| Keywords | 剛直高分子 / 濃厚溶液 / 熱力学的性質 / 粘弾性 / 高分子電解質 / 浸透圧 / 液晶 / ゼロずり粘度 |
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| Research Abstract |
剛直な高分子として非電解質のポリ(ヘキシルイソシアナ-ト)(PHIC)と電解質多糖であるザンサンを測定試料として選び、前年度に引続き等方ー液晶相境界濃度、浸透圧、及び等方溶液のゼロずり粘度の測定を行った。得られた実験結果はこれまでに依存する半屈曲性高分子あるいは棒状高分子の濃厚溶液に対する統計力学及び動力学理論では定量的には説明することができず、従来の分子理論が用いた近似やモデルが十分妥当なものではなかったことが明かとなった。そこで統計力学理論に対しては近似の精密化を行い、また動力学理論についてはより妥当と考えられるモデルを用いた新しい理論を提案し実験結果との比較を行った。以下にその成果を列挙する。
1.ザンサンの塩水溶液系に対する等方ー液晶相境界濃度の添加塩濃度依存性はハ-ドコアみみず鎖円筒に対するscaled particle理論に分子間の静電相互作用を熱力学的摂動項として取り入れた理論によってうまく説明することができた。しかしながら塩濃度が0.1Mの場合の等方濃度溶液に対する浸透圧の断片的な結果は同理論の予想とは完全には一致せず、この点については今後更に検討する必要がある。
2.前年度Green関数法によって定式化した棒状分子溶液に対するゼロずり粘度η_0の表式を“fuzzy cylinder"モデルを用いて半屈曲性高分子溶液の場合に拡張した。ここでfuzzy cylinderとは半屈曲性高分子に対するみみず鎖モデルを粗視化した等価円筒モデルである。実験を行ったザンサン8試料及び以前に研究した3重らせん多糖シゾフィラン7試料に対するη_0の高分子濃度及び分子量依存性はこの拡張理論によってほぼ定量的に記述できることが示された。また比較的低分子量の分別したPHIC3試料のトルエン溶液に対するη_0を測定し、その高分子濃度依存性についても同理論により説明することができた。
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[Publications] T.Sato: "IsotropicーLiquid Crystal Phase Equilibrium in Semiflexible Polymer Solution:Xanthan,a Rigid Polyelectrolyte" Polymer. 31. 824-828 (1990)
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[Publications] T.Sato: "Dynamics of StiffーChain Polymers in Isotropic Solution.ZeroーShear Viscosity of Rodlike Polymers" Macromolecules. 24. 193-196 (1991)
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[Publications] T.Hirao: "StiffーChain Nature of Poly(1ーphenylー1ーpropyne) in Dilute Solution" Polym.J.(1991)
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[Publications] T.Sato: "Perturbation Theory of IsotropicーLiquid Crystal Phase Equilibria in Polyelectrolyte Solutions" Physica A.
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[Publications] T.Sato: "Dynamics of StiffーChain Polymers in Isotropic Solution.2.Viscosity of Aqueous Solutions of Xanthan,a Rigid DoubleーHelical Polysaccharide" Macromolecules.
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[Publications] T.Sato: "Dynamics of StiffーChain Polymers in Isotropic Solution.3.Flexibility Effect" Macromolecules.
