数平均分子量 数平均重合度 関係
éå度ã¯ãããªãã¼ååã®ååéãããã£ã¦ããå ´åã次ã®é¢ä¿ã使ç¨ãã¦è¨ç®ã§ãã¾ãã m =ï¼dpï¼m 0. mã¯ããªãã¼ã®ååéãdpã¯éå度ãm 0 ... æ°å¹³åååéãè¨ç®ããå¼ . å¹³åååé M c å¼¾æ§çã«æå¹ãªæ¶æ©! {\displaystyle DP_{n}\equiv X_{n}={\frac {M_{n}}{M_{0}}}}, ここで、Mnは数平均分子量であり、M0はモノマー単位の分子量である。工業製品のポリマー製造においては、ほとんどの場合、数千または数万の重合度が必要とされる。この数はポリマーの分子サイズの通常の変化を反映しているわけではなく、モノマー単位の数平均を表しているだけである。, しかし、いくつかの専門書では、DPを繰り返し単位の数として定義しており、この場合はコポリマーでは繰り返し単位はモノマー単位と同一ではないかもしれない[5] [6]。 例えば、 ナイロン66では、繰り返し単位は、2種類のモノマー単位、-NH(CH2)6NH-および-OC(CH2)4CO-を含むので、1000個のモノマー単位の鎖は500個の繰り返し単位に相当する。重合度または鎖長は、最初の(IUPAC)定義(モノマー単位)で1000、2番目の定義(繰り返し単位)で500になる。, 逐次重合では、高い重合度 Xn(分子量)を達成するためには、 カロザースの式 [7] [8]によると、モノマー転化率pを高くする必要がある[9], X − P æ°å¹³åååéã®æ±ãæ¹ããããããã¾ããã èªåã®èãã§ã¯ ã¢ããã¼ã®ååé×æ°å¹³åéå度ï¼å¯æããæ°´ã®éé ï¼å¯æããæ°´ã®ééï¼18×æ°å¹³åéååº¦ï¼ ã§æ±ããããã¨æãã®ã§ãããããã§ããããã X 1. é«ååååç©ã®ä¸æ¬¡æ§é ã»äºæ¬¡æ§é ãå ±éåä½ã®æ§é ãªã©ã説æã§ããã 2. ç²åº¦å¹³åååéï¼ã©ã¸ã«ã«éåã«ãããæ°å¹³åéå度ï¼ã©ã¸ã«ã«å ±éåã«ãããQï¼eå¤ãªã©ã®åºæ¬çãªè¨ç®ãã§ããã Å^¦çêéBdʽϪqÊMwÍAõU@ðpµÄßçêéB. = ¯ ããããå¹³åååéã¯ï¼ãã®å¹³åã®æ¹æ³ã«ãã£ã¦ç°ãªã£ãçµæãä¸ãããä¾ãã°ï¼ééå¹³åååéï¼Mwï¼ï¼æ° å¹³åååéï¼Mnï¼ï¼ç²åº¦å¹³åååéï¼Mvï¼çã§ï¼ä¸è¬ã«ãããã®éã«ã¯ Mnï¼Mvï¼Mw ã¨ãªãé¢ä¿ãããã M ã¨ï¼åå¿åº¦p=1ï¼ï¼å¾ãããâ¾¼å⼦ã®æ°å¹³åéå度ãrã⽤ãã¦è¡¨ãããªãå°åºã®éç¨ã ãã¹ã¦â½°ããªããã ï¼5ï¼ã¢ã¸ãã³é ¸ã5mol%éå°ã«åå¨ããå ´åï¼åå¿åº¦ã0.98ã«ããã¦åå¿ã«ãã£ã¦å¾ããã é«ååã®æ°å¹³åéå度ãæ±ããã 1 @@ ¨å¤§ååãããªãã¼ããªãªã´ãã¼ååä¸ã®ã¢ããã¼åä½ã®æ°ã§ãã ã. éå度ãæ±ããããã®åå¦åå¿å¼ éå度ã¨ã¯ éåä½1 ååãæ§æããåéä½ã®æ° éå度ã¯ããåå¸ããã£ã¦ããããï¼éåä½ã®æ¸¬å®ååéã¯ãã®å¹³åååéã§ããã ãã¨ãã°ï¼å¸è²©ã®å®é¨è©¦è¬ããªã¨ãã¬ã³ã°ãªã³ã¼ã«4000ï¼p eg 4000ï¼ã®4000 㯠注1ï¼ è¡¨ã«ç¤ºããããªãã¼ã®æº¶è§£æ§ã¯ç®å®ã§ããåã樹è種ã§ãåå¦å¤æ§ãããã¿ã¤ããæ¶æ©æ§é ãæã¤å ´åã¯æº¶è§£æ§ã示ããªããã¨ãããã¾ãã測å®ã«éãã¦ã¯äºã溶解æ§ã確èªããå¿ è¦ãããã¾ãã 注2ï¼ å¤é¨å§è¨ã¨ãªãã¾ãï¼ODCBï¼ãªã«ã½ã¸ã¯ãããã³ã¼ã³ï¼1-CNï¼1-ã¯ããããã¿ã¬ã³ï¼PFPï¼ãã³ã¿ãã«ãªããã§ãã¼ã«ï¼ p 度ãä½ä¸ããã¨ããèãæ¹ããã¨ã«å°ããã ⦠M ã®å®æ) ã¨ãªãã¾ã(å³8)ãæ¿åº¦åçãååéã®å¯¾æ°å¤ã§å¾®åããããããå¾®åååéåå¸ããªã®ã§ãã ååéãé«ååéã«ãªãã¨Tgã¯é«ããªããã§ãããï¼ããã§è¨ãååéã¨ããã®ã¯ãMwã®ãã¨ã§ããï¼Mnã®ãã¨ã§ããï¼âæ«ç«¯å¹æâãâèªç±ä½ç©âãªã©ãé¢ä¿ãã¦ããããã§ããããªãé«ååéã«ãªãã¨Tgãé«ããªãã®ããæãã¦ãã ãããå°çã® n 0 1 åå¦ - ã©ã¸ã«ã«ä»å åå¿ã«ãããéå度 ã©ã¸ã«ã«éåã«ããã¦å¹³åååéï¼éå度ï¼ã¯åå¿çã«ä¾ããªãã§ããã ããã¯ãªãã§ããï¼ è³ªåNo.2018462 ã£ã«é«ååã®13ï¼14ãã¼ã¸ã®æç²ã§ã é«ååä¸ã«ååéMiã®ååãNiååå¨ããã¨ããã¨ãæ°å¹³åååéã¯æ¬¡å¼ã§å®ç¾©ãããã ããã¯ååã®åæ°ã«ã¤ãã¦ã®å¹³åã§ãããæ«ç«¯åºå®éæ³ã浸éå§æ³ãªã©ãå©ç¨ãã¦æ±ããããã n n ¨å¤§ååãããªãã¼ããªãªã´ãã¼ååä¸ã®ã¢ããã¼åä½ã®æ°ã§ãã ã. æ°å¹³åååéMnã¯åç´ã«åå1æ¬ãããã®ç®è¡å¹³åå¤ãèãã¦ããã¾ããæ°å¹³åååéMnã®è¨ç®å¼ã¯ä»¥ä¸ã®éãã§ãã æ°å¹³åååéMnï¼ï¼1000×3 + 2000×2 + 5000×5 ï¼ / ï¼3 + 2 + 5ï¼ = 3200ã¨ãªãã¾ãã ≡ - 2 - éåå¸ãåå¨ããã横軸ã«Miãï¼ç¸¦è»¸ã«å¯¾å¿ããååéã®æ°åçï¼ã¢ã«åçï¼niï¼ãããããã ã¦ããããããï¼æ¨ªè»¸ã«é«ååã®éå度xiãï¼ç¸¦è»¸ã«wiãniã®ã©ã¡ãããããããããã°ï¼å¾ã ããå³ã¯ååéåå¸ã®ä¸ç¨®ã§ãããéå度åå¸ã¨å¼ã¶æ¹ãæ£ç¢ºã§ãããã éå度ã¯ãããªãã¼ååã®ååéãåããã°ã以ä¸ã®é¢ä¿ãç¨ãã¦ç®åºãããã¨ãã§ããã m =ï¼dpï¼m 0. mã¯ããªãã¼ã®ååéãdpã¯éå度ããã㦠0 ç¹°ãè¿ãåä½ã®å¼éã§ãã ä¾ï¼ããªã¨ãã¬ã³ã®ãµã³ãã«ã®éå度ãè¨ç®ãã¾ãã ååéãç¡è¦ããã¨ï¼å ¨ä½ã®ééã¯N 0Wï¼éå度n ã®ååã®ééã¯nNnWã¨ãªããå¾ã£ã¦ï¼ Wnï¼nNnW/N0W Wnï¼nNn/N0ï¼nï¼1ï¼pï¼ 2 p nï¼1 ï¼8ï¼ ã§è¡¨ããããæ°å¹³åéå度Xnã¨ééå¹³åéå度Xw ã¯æ°ããã³ééåçããå°ããããå®ç¾©ããï¼ Xnï¼Î£nNn/ΣNn ï¼9ï¼ å¹³åååéã«é¢ããä¾é¡ åååé10000ã®åå30åã20000ã®åå40åã50000ã®åå30åãããªã é«ååã®æ°å¹³åååéã»ééå¹³åååéã»å¤åæ£åº¦ãæ±ãã(æå¹æ°å3æ¡)ã ãããªã¯ã¹ã¸ ã©ã®ãã©ã¡ã¼ã¿ãã²ã«ã®ã©ã®ãããªç©æ§ã«é¢é£ããã®ãï¼! n ååéã»ååéåå¸ ï¼æ°å¹³åååéãééå¹³åååéãªã©ï¼ ååæ§é ï¼æ«ç«¯åºæ§é ãªã©ï¼ å ±éåä½æ§é ï¼å¹³ååå¦çµæãå ±éåçµæãé£éæ§é ãªã©ï¼ 微細æ§é ï¼åå²æ§é ãç«ä½è¦åæ§ãçµåæ§å¼ãªã©ï¼ éæ¶æ§æ¨¹è çµæ¶æ§æ¨¹è ãã¬ã³ãããªãã¼ åç©ã§ããã çè«ãå®ç¨ã®ä¸¡é¢ã®çç±ããååéã®åå¸ã«ã¤ãã¦ã®è°è«ã¯èå³ãæ¹ãã¦ããã 重合度(じゅうごうど)、すなわちDP(英語:degree of polymerization)は、巨大分子やポリマーやオリゴマー分子中のモノマー単位の数である[1] [2] [3]。, ホモポリマーの場合、1種類のモノマー単位しかなく、数平均重合度は次式で与えられる。, D æ°å¹³åååé(Mn,l)ã® ã¾ããã®åæ£Mn,l(Mw,l-Mn,l) ã«çãã,åå¸ã®å½¢ã«ãã£ã¦ãã¾ãå®æ°ã¨èãã¦ããã ãããã£ã¦Mw,l/Mn,l㯠åå¸ã®å½¢ãå ¨ãåããªãã° (10)å¼ã«ãã£ã¦æ°å¹³åååéMn,lã® ã¿ã«ä¾åããã 2.2ç°¡ åãªååéåå¸æ¨¡å {\displaystyle {\bar {X}}_{n}={\frac {1}{1-p}}}, 例えば、Xn = 100を達成するためには、p = 99%のモノマー転化率が必要である。, しかし、連鎖重合(フリーラジカル重合) の場合、カロザースの式は適用されない。その代わりに、長い高分子鎖が反応の初期から形成される。反応時間を長くすると、ポリマー収率は増加するが、平均分子量にはほとんど影響を及ぼさない[10]。 重合度は、動力学的鎖長に関係しており、これは開始鎖当たりに重合したモノマー分子の平均数に相当する[11]。しかし、それは以下のようないくつかの理由で動力学的鎖長とは異なる。, 同一の組成のポリマーであっても、分子量が異なると、違った物理的性質を示す。一般的に、重合度が上がると、溶融温度が高くなり[15]、機械的強度が向上する。, 一般的には、分子量10万以上になると、軟化温度・密度・引張強度などへの分子量の影響は無関係となる[16], 合成ポリマーは、異なる重合度を持った巨大分子成分の混合物からなっており、したがってさまざまな分子量を有する。いろいろな種類の平均分子量があり、それぞれ異なった実験で測定することができる。最も重要な2つの平均分子量は、数平均(Xn)と重量平均(Xw)である[5]。, 数平均重合度は、ポリマー成分の重合度の加重平均であり、それぞれの成分のモル分率(または分子数)によって重み付けされる。それはポリマーの浸透圧の測定により通常決定される。, 重量平均重合度は、ポリマー成分の重量分率(または分子の全重量)で重み付けされた重合度の加重平均である。それはポリマーによるレイリー散乱の測定により通常決定される。, Fried J.R. "Polymer Science and Technology" (Pearson Prentice-Hall, 2nd edn 2003), p.27, Rudin, Alfred "Elements of Polymer Science and Engineering" (Academic Press 1982), p.7, “Glossary of basic terms in polymer science (IUPAC Recommendations 1996)”, http://pac.iupac.org/publications/pac/pdf/1996/pdf/6812x2287.pdf, http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja00905a004, https://ja.wikipedia.org/w/index.php?title=重合度&oldid=78944686, 連鎖停止反応において、2つのラジカル鎖が、全体的または部分的に再結合することによって、重合度が倍になる可能性がある. é£çµåº¦ï¼ãã¹æ°ï¼ i! é«åå試æã®å¤åæ£åº¦ï¼ä¸åä¸åº¦ï¼ã¯ããã®é«ååã¨ã®è¦ªåæ§ã大ããç°ãªã è¤æ° 㮠溶åªãç¨ãã¦æ¸¬å®ããç²åº¦å¹³åååéã®æ¯ãã決å®ã§ããã ãã®èª²é¡ã§ã¯ããã«ã¨ã³ (K = 0.017 m L /g, a = 0.69) ããã³ã¡ãã«ã¨ãã«ã±ãã³ (K = ãã£ã¦ãæ°å¹³åååéã¯30000/12=2500 åãã«è³ªåè æ§ãèããçãã¨åãçµæã§ãã No.1ããã®ã¢ããã¤ã¹ã§ã質åè æ§ãè¨ç®ããæ¹æ³ã§æ£ããã¨æãã¾ãã è¨ç®çµæã«ããã°ããã®å ´åã®æ°å¹³åååéã¯2500ã¨ãªãã¾ãã ï¼å±æçãpeg ã®éå度ã«ãã£ã¦ç°ãªãããããã®è£æ£ãå¿ è¦ã¨ãªãï¼ååå¾ã« ééæ³ã§å®éããæ¹æ³ããã23ï¼ï¼peg ã®ååéãç¥ãããã«ã¯tlc ã簡便ã§ã ããããããééåã³æ°å¹³åååéãåæã«æ±ãããããã®åå¸åº¦ãç¥ãããã« å¤é度k! éÆA½ÏªqÊÍ®Åè`³êéB é次éåï¼åå¿ã®é²è¡åº¦ã¨ååéåå¸ ååéåå¸ï¼ãååæ°×ååéããååéã«å¯¾ãã¦ãããããããã® ååé ããªãã¼è³ªé ï¼ååæ°×ååéï¼ p = 0.3 p = 0.5 p = 0.7 p = 0.9 ååæ° ååé y=N 0 (1âp)2pkâ1â¢(mk) 16 17 18 N1ã¨N2ã®æ¯ã r ã¨ããã¨ãæ°å¹³åéå度ã¯ãæåã®å ¨ååã¨ãåå¿ã p ã ãé²è¡ããã¨ãã®å ¨ååæ°ã®æ¯ãªã®ã§ã次ã®ããã«ããããã¾ãã çæ¹ã®å®è½åºã3ï¼ ã ãå¤ãã¦ããæ°å¹³åéå度ã¯67ã¨ãªããååãªéå度ãå¾ããã¾ããã ããããããããã«ãã®ææï¼ã®ãããªé«åº¦ãªåæ¥è£½åã§ãããã®ååéã¯ããã ãm =1×104 ~ 8×104 ã«ãããªããä¾ãã°ãä¸è¬çãªpet ã®ååéã¯m =4.000×104 ã§ããï¼mu =96.09 ãªã®ã§ãéå度ã§ã¯x â 416.3ï¼ããã®ã¨ãããã¬ãã¿ã«é ¸ã¨1,2-ã¨ã¿ã³ã¸ãªã¼ã« = ±êͪqÌÂÉ¢Ä̽ÏÅ èA[îèÊ@âZ§³@ÈÇðpµÄßçêéB½ÏªqÊͪqÉÜÜêéáªq»¨Ìe¿ðq´Éó¯éB±êÉεÄAªqÊ»¨Ì½ÏªqÊÖÌñ^ðdµ½dʽϪqÊMwÍAdʪ¦ÉæéªqÊ̽ÏÅ èA ⬠µ eff ⬠µ=µ i,k i,k â æ¶æ©å¯åº¦ï¼åä¸ãä¸åä¸ãï¼ï¼ ⬠µ i,k æ¶æ©æ° ã»ç©ºéé ç½®ï¼å¤§å±æ§é ï¼! @@
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