高圧下におけるアイオノマ-溶液の粘性

• 研究課題/領域番号: 02805114
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 高分子物性・高分子材料
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 中村 尚武 立命館大学, 理工学部, 教授 (10066722)
• 研究期間 (年度): 1990 – 1991
• 研究課題ステータス: 完了 (1991年度)
• 配分額: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円); 1991年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 1990年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: アイオノマ- / 粘粘 / 高圧下の粘性 / 粘性 / 高圧下の粘性.

研究概要

高分子電解質の極性溶媒溶液の粘度測定において、ポリエレクトロライト効果は一般的に観察される現象である。すなわち、粘度が濃度の低下と共に徐々に減少するが、希薄溶液になると一転して急激に増加に転ずる現象である。これは濃度低下に伴う溶液中での高分子イオンの形状の変化、つまり、丸まった形から比較的伸びた形への変化によって説明されている。アイオノマ-を含む高分子電解質溶液の粘性挙動がこの様な高分子鎖の形状との関係で議論されるとすれば、高圧下における粘性挙動には興味がある。本研究では、粘度測定を300MPaまでの高圧下で行うことにより、高分子鎖の溶液中における形状に関する圧力依存性を求め、高分子鎖上の電荷の反発力を視野に入れつつアイオノマ-の構造に迫ることを目的とする。
粘度測定の結果、デ-タに若干のばらつきがあるので断定的なことは言えないが、以下の点は確認出来た。(1)アイオノマ-(ナフイオン)のエタノ-ル溶液で、圧力下でもポリエレクトロライト効果が認められた。これは圧力下でも高分子鎖の形状の変化が起こっていることを示す。(2)しかし、このポリエレクトロライト効果は圧力の増加に伴って抑制される傾向が認められた。これは、溶液が希薄になるにしたがって著しくなる高分子鎖の広がりが、加圧のために抑制されたためと考えられる。また、溶媒の誘電率は加圧によって増加することが知られているが、この事実はやはりポリエレクトロライト効果を抑制する要因の一つであろう。