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。 ここで、M n は数平均 分子量 であり、M 0 は.. ポリビニルアルコール(ポバール、PVA、PVOH)(以下、ポバール)の性質は、製造過程で決まる 「重合度」 と 「けん化度」 という2つのパラメータによって大きく左右されます。 重合度 は 水溶液粘度 や 皮膜強度 などに、 けん化度 は 水溶性 や 耐水性 、 ガスバリア性 などに深く関わってい.
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 。
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
P
n
≡
X
n
=
M
n
M
0
{\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 。 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。
逐次重合と連鎖重合
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 によると、モノマー転化率pを高くする必要がある
X
¯
n
=
1
1
−
p
{\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。 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。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。
- 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
- モノマーへの連鎖移動反応は、反応している同じ動力学的鎖に対し、新しい高分子を発生させる、これは重合度の減少をもたらす。
- 溶媒または溶解成分(改質剤や調整剤)への連鎖移動は、重合度を低下させる 。
物性との相関
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、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
数平均および重量平均
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。
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。
参照
無水グルコース単位
参考文献
高分子重合の種類(分類)と付加重合の概要|押さえておくべき前提知識を整理! アイアール技術者教育研究所
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重合度式 重合度(DoP)は次の式で計算されます。 \ [ \text {DoP} = \frac {\text {Mp}} {\text {Mm}} \] ここで: DoP は重合度 Mp はポリマーの分子量 Mm はモノマーの分子量 重合度とは? 定義: 重合度は、高分子鎖中のモノマー単位数を表す比率です。ポリマーの分子量をモノマー単位の分子量で割ることで.. 化学式の書き方 原子塊を得る 分子量の計算 分裂して重合度を得る 重合度は、ポリマー材料の物理的性質を決定するポリマーの重要な特徴である。ポリマーは繰り返し構造(モノマー)単位からなる大きな分子である。例えば、ポリエチレンは、繰り返し単位(CH2 -CH 2) n ここで「n」は重合度を.