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教師志望の学生・「明石」が今のうちにと遊びまくるページ
by okirakumaino
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和訳2

()の中は付け足し、{}は言い換え・意訳した元の単語の意味。()は本文中の()です。

重合機構によるポリマーの化学的分類

 文献に従い、すべてのポリマーはそれらが合成された機構(メカニズム)によって、2種類の内の1つに割り当てられると提案された。

1.3.1 付加重合体

 これらのポリマーは、1つ2つもしくは多官能単量体が(モノマー分子の)どの部分も排除することなく、連続して付加することによりPnと表されているポリマー鎖が形成される。文字nが鎖の長さを表しているため、ポリ重合は図解的に以下のように表されることができる。
 Mはモノマー分子を表している:この鎖の成長段階は大抵とても速い。

 標準的な付加重合の例はビニルポリマーの合成{調整}である。ビニルモノマーは構造的に従い、不飽和の有機化合物である。Rは次のような多種の有機の基―フェニル基、メチル基、ハロゲン基などさまざまである。例えば、vinyl chloride のポリ重合は分かりやすい{単純な}形で書き表せる。Poly ethylene oxideのような開環重合は、別の付加重合の例を表している。
付加重合体の正しい命名法はPoly( )と書く。( )の中にはモノマーの名前が入る。もし、(1.3.2)にあるRが脂肪族炭化水素ならば、モノマーはビニル構造だけでなくオレフィン(=アルケン)でもある。;これらはポリオレフィンとして分類される。(モノマーが)エチレンやプロピレンの場合、名前が入る()は免除され、ポリマーはpolyethyleneやpolypropyleneと書き表す{よばれる}。

1.3.2縮合重合体
 これらのポリマーは2つもしくは多官能単量体の小さい種類の分子を排除することで形成される。この反応はどんな2つのポリマー分子間でも起こり、次のように表すことができる。PmとPnはポリマー鎖であり、Wは縮合生成物である。
 ポリエステル重縮合は縮合重合の良い例である。ポリエチレンテレフタレートの合成において、以下の図式のように従い、エチレングリコールはテレフタル酸と反応する。2つの矢印が書かれていることによりポリエステル縮合重合は可逆反応である。ポリアミド時にナイロンと言われるは次に表されるように、アミンと酸の反応形成される重縮合体の重要な部類である。これらのポリマーの両方とも、アミド基が繰り返し部分に含まれているため、ポリアミドと分類される。

 縮合重合体の命名は次のことに従って行う。(1.3.6)の反応を含んでいるポリマーは繰り返し部分がエチレングリコールとテレフタル酸のエステルのため、ポリエチレンテレフタレートと呼ばれる。同様に(1.3.7b)はpoly(ω-aminocaproic acid)(ポリアミノカプロン酸)とよばれる。図式(1.3.7a)での生成物はpoly(hexamethylene adipamide)とよばれ、その名前の1部のヘキサメチレンはジアミン反応体とアジパミドはともにアミド基のある中心鎖に組み込まれる(一緒に行動する)

 研究者がより高分子化学を学ぶにつれて、どことなく矛盾していたポリマー分類の概念がはっきり理解できるようになった。あるポリマー分子は1つ以上の機構で作ることができる。例えばポリエチレンは2つのうちどちらかで合成できる。後者は付加重合体でも縮合重合体でもない。同様に、下記の反応は典型的な付加重合反応であり、(その反応は)(1.3.7b)とおなじポリアミドを形成する。たとえ、その動態が縮合重合のそれ(機構)によって述べられるとしても、同様にポリウレタンの重合は縮合生成物の変化を含まない。明らかにポリマーを以前論じられていたスキームにしたがって分類することは正しくない。今では2種類のポリ重合機構が確立している。

1.主鎖成長重合: 付加重合にとって、代替案ではあるが、より化学的に矛盾のない名前
2.段階成長重合:そのタイプの動態をもつ機構は縮合重合によって表されているが、(1.3.9.)のような反応を含み、その中の小さな分子は全く排除されない。
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by okirakumaino | 2006-06-21 23:31 | memo

和訳1

接木理論
この理論において、中心となるポリマーは不規則に分布した反応性官能基Xを持っている。Xは鎖の末端の選択的に特定された反応性官能基Yをもつ他のポリマーによって下記のように反応する。

この場合、接ぎ合わせは連鎖反応を必要とせず、共通な溶媒中で一番均一的に行われる。この手法の利点は作られたグラフト共重合体の構造的特徴付けを可能にすることだ。なぜなら、中心部分と接いだ部分が両方とも分けられて(離れ離れに)合成されるためである。もし、これらそれぞれの分子量と全体的な組成が分かるなら、鎖ごとのグラフトの本数が特定でき、、中心となる鎖に一連についているグラフト同士の平均距離も特定可能になる。

グラフトスルースキーム
コノ理論において、重合はマクロマを必要とする。マクロマというのは少なくとも片方の末端に不飽和をもつ低分子量ポリマー鎖である。マクロマの生成は最近解説され、解説にはマクロマの量を最大化する方法について討論されている。ポリマー鎖の成長は不飽和部分で反応可能で、結果的にグラフトコポリマーは以下のように出来る。

もし成長部分が、2つかそれ以上の不飽和部分を持つものの1つと反応を起こすのなら、このタイプのグラフトは個々の分子を連鎖的に作ることが出来る。結果として架橋構造も作られる傾向にあり、主生成物はゲル状になるのを避ける必要がある。

私たちにポリマーのコロイド分散を調合するよう要求しているいくつかの工業的応用(たとえば塗料)がある。このような分散は0.01から10マイクロメートルの粒径状態で、起こっている。
一方、それらは同じところに定まらず、一定期間で沈殿する。もし、分散するべきポリマーをそのままの手を加えていない状態で入手できるなら、分散の1つの手段として、適した有機流体中でポリマーをすりつぶす(粉砕する)ことだ。だがしかし、実験において、10マイクロ以下に粒子を削ることに必要な機械的エネルギーは非常に大きい。すりつぶす間に起こる熱の発達がおそらくポリマーの表面を溶かしてしまうだろう。これら粒子の溶解された表面は、凝集し、コロイド懸濁内の粒子はそれより後はコロイドの不安定な性質に従い沈殿するだろう。このような特徴として、有機溶剤中のモノマーを浮かせて、重合することもまた可能である。私たちはこの方法をチャプター7でかなり詳しく論ずる。そして、科学技術において粒子の凝集という問題が存在していることを示すつもりです。
 ポリマーコロイドは基本的に2種類ある:疎液性と親液性である。親液性コロイドにおいて、ポリマー粒子は連続的な流体と相互作用し、また、2粒子間の相互作用の力がそれらの集合体になり、また最終的に沈殿物へ導く他の粒子とも作用する。そのようなエマルジョンは自然界では不安定である。現在熱力学やポリマー粒子間の立体障害を前提として、そのような場合それらは互いに接近せず凝集することは出来ない。そのようなコロイドは自然界では疎液性であり、長期間安定である。ポリマーコロイドの技術において、私たちはこれらの障害をコロイドの安定化を与えるための特別な素材として使える。このような素材は安定剤と呼ばれている。
もし私たちが、有機溶剤ではなく水中でコロイドを用意したいなら、安定剤として石ケンを使うことが出来る。石ケンの持つ働きは、石ケンが持つ疎液性、親液性末端が起因している。活性は安定なコロイド構造のためには無くてはならない障害を生じさせる。
 ここ最近の応用として、水の中以外でコロイドを用意するよう要望されてきた。特定の重合体と有機液体系(組織)のために新しい安定剤を合成する必要が定期的にあります。
最近の合成物質はブロックコポリマーやグラフトコポリマーが安定性を生じさせることを示してきた。Aのブロックはポリマーを浮かせた状態にするのに相性がよく、有機溶剤に溶けない。だが一方で、Bのブロックは有機溶剤に溶け図1.1のようにポリマー分子を拒絶する。相性の良さのため、Aを繰り返す部分の鎖がポリマー粒子を吸着し、一方でBを繰り返す部分の鎖が外部にでき、そのため抵抗する結合がでる。
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by okirakumaino | 2006-06-07 15:33 | memo


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