1993 Fiscal Year Annual Research Report
無機粒子への高分子吸着とそのレオロジーに関する研究
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03453109
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| Research Institution | MIE UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
川口 正美 三重大学, 工学部, 助教授 (30093123)
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| Keywords | 無機粒子 / 高分子吸着 / レオロジー / シリカサスペンション / せん断応力 / せん断速度 / 動的粘弾性 |
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| Research Abstract |
表面特性が比較的明らかになっているコロイダルシリカ粒子を水溶性高分子のヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)水溶液に分散させてシリカサスペンションを調製し、そのレオロジー挙動を検討し、以前報告したアエロジルシリカの場合と比較検討した。
シリカ濃度7.5%のシリカサスペンションの定常状態でのせん断応力は、HPMCがシリカ表面に吸着するためにHPMC水溶液に比べて一桁以上高く、その溶液に比べて強いshear-thinningを示した。しかしながら、せん断速度の低いところでは、せん断応力はほぼ一定であった。この挙動は、定常状態のせん断応力-せん断速度曲線に山が観察されたアエロジルシリカの場合とは異なる。これは、シリカ粒子の凝集性の違い、すなわちコロイダルシリカがアエロジルシリカに比べて、より分散安定化しているためである。このことは、中性子散乱測定からも明らかにされた。
イソプロピルアルコールを添加して吸着したHPMCの一部を脱着すると、せん断応力は低下し、shear-thinningも弱くなることが分かった。また、動的粘弾性の測定から測定した高周波数の範囲を除いて、損失弾性率が貯蔵弾性率に比ベて大きいことが分かった。これは、貯蔵弾性率にいわゆる内部構造の存在を示す、第二平坦部が観察されたアエロジルシリカの場合とは異なる。さらに、吸着したHPMCの吸着による疑似的な編目構造がかなり弱いことは、Cox-Merzの関係式が成り立つことからも支持される。
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[Publications] 中井康弘: "Transient and Steady-state Rheology of Silica Suspensions in Hydroxypropyl(methyl) Cellulose Solutions" Journal of Chemical Society.Faraday Transition. 89. 2467-2472 (1993)
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[Publications] 棚橋徹: "Adsorption of Poly(N-isopropylacrylamide)on Silica Surfaces" Macromolecules. 27. 606-607 (1994)
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[Publications] 川口正美: "Kinetics of Competitive Adsorption of Pdystyrene chains at a Porous Silica Surface" Langmuir. 10. 538-541 (1994)
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[Publications] 川口正美: "Effects of Polymer Adsorption and Desorption on Rheological Properties of Silica Suspensions" Colloids and Surfaces. (in press). (1994)
