| 研究概要 |
ポリビニルアルコ-ル(PVA)とホウ砂(Na_2B_4O_7)の極く希薄水溶液系で見られる特異な粘度挙動(PVAの高分子電解質的挙動)について、"溶液内で起こる高分子ー低分子間相互作用(錯形成)と分子内架橋を持つ高分子電解質"の観点から捉え、その溶液構造を解明することを目的として行った本年度の研究の概要を記す。
PVAは典型的な水溶性高分子と言われるものの、その溶液性状は未溶解のミクロゲルの存在のため不安定で、光散乱測定に供し得る試料溶液の調製は非常に困難である。このミクロゲルの溶解過程をGPCによって詳細に検討した結果、PVAの完全溶解には90℃、15時間以上の加温溶解が必要なことが判明した。また、試料溶液の光学精製には濾過法に加えて、遠心法(2.5万G,1時間)の併用が最も効果的であることがわかった。
この様に調製したPVAーホウ砂(0.01M)水溶液系の光散乱測定から、PVAの絶対分子量はホウ砂の存否にかかわらず一定値(7.4万)を示し、回転半径と第2ビリアル係数はホウ砂の共存によって著しく増大することが判明した。これはホウ酸イオンによる錯形成がPVA分子鎖内で起こり、先に見た極限粘度の増加は分子間架橋による分子量増加によるものではなく、排除体積効果による分子鎖の膨張が主原因であることが明きらかになった。さらに、この系に添加塩としてNaClを加えても分子量は変化せず、回転半径と第2ビリアル係数はNaCl濃度とともに減少し、PVAがホウ酸イオンと分子内錯形成をし高分子電解質化されて添加塩の影響を強く受けることがわかった。
また、電位差滴定実験からPVAーホウ酸イオン間の錯生成定数のホウ砂濃度依存性を見いだしたが、これは錯生成に伴うPVA鎖上の電荷密度の変化と関連させて説明されることがわかった。
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