쇄상고분자 전해질 용액 속의 상호작용 반전(Inversion of Interaction in Polyelectrolyte Solution)

전문가 제언

□ 사슬상고분자 전해질 수용액은 비전해질 고분자와 다르게 비교적 규칙적인 구조를 형성하여, X선과 중성자의 소각산란으로 극대가 관찰된다. 고체 상태에서도 무정형 구조에 의한 X선 산란의 극대가 관찰되지만, 1mol 이하의 농도에서 나타나는 극대와는 관계가 명확하지 않다.

□ 사슬상고분자 전해질 용액의 디바이 차폐반경의 특징으로 첫째 중간의 넓은 농도 영역에서 차폐반경은 고분자 전해질 농도의 -1/2승에 비례하고, 둘째로 저농도 영역에서 잔류 이온 농도와 첨가 염의 농도에 따라 차폐반경은 일정한 수치를 유지하고 셋째 고농도 영역에서는 차폐반경이 비례기준(ΥD∝C1/2)에서 크게 벗어난다.

□ PSSNa(Polystyrenesalfonate Na)를 차례로 물로 희석시키고 그 구조 변화를 X선 중각·소각산란에 의하여 조사한 결과, 고체에서 약 5mol/ℓ 농도까지 산란벡터 0.35~0.4Å-1 부근에서 무정형고체 구조로 인한 극대가 관찰된다. 이러한 극대 위치는 농도 저하와 함께 조금 낮은 산란벡터 수치로 이동하면서 강도가 감소하고 최후에는 사라진다.

□ 지속적인 희석으로 약 4mol/ℓ 이하의 농도에서는 산란벡터 0.2~0.25Å-1 부근에서 숄더(shoulder)가 출현하고, 약 1mol/ℓ 이하의 농도로 되면 숄더는 명확하게 고분자 전해질의 극대로 된다.

□ 고분자 사슬이 회전반경에서 자유로운 농도 이하에서 비례기준(qm∝C1/2)이 성립한다. 산란의 극대치가 최소로 되는 농도에서 상호작용인 인력과 척력이 조화를 이룬다. 이 점을 통과하여 고농도가 되면 마침내 인력이 척력보다 우세한 반전을 이루어 응집 구조를 형성하고 최종적으로 무정형고체로 된다.

□ 고분자 전해질 용액에 대한 연구는 고성능 섬유를 개발하기 위해서 출발하였으며, 섬유용 고분자물질의 특성상 연신(drawing)에 의해 물성이 대폭 개선되므로, 충분히 신장시킨 상태에서 방사(spinning)하는 것이 유리해서 고분자 전해질 용액을 점검하는 것이 중요하다고 사료된다.

저자

KOJI NISHIDA

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2005

권(호)

61(1)

잡지명

섬유학회지（FIBER)(C078)

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

14~18

분석자

이*춘

분석물

• 쇄상고분자 전해질 용액 속의 상호작용 반전.pdf [187,235 byte]

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