チキソトロピー性ゲルの調製について

こんばんは。
チキソトロピー性ゲルはどのように調製されるものなんでしょうか？また、何がチキソトロピーに効いてくるのでしょうか？(構造？溶媒？)

No.3 ベストアンサー 回答者： psa29 回答日時： 2016/06/21 10:47

水素結合のネットワークを系全体に網目状に形成させるためには、

ポリマー鎖中に少なくとも2箇所以上、水素結合を形成できる官能基を
含むことが必要ですが、常識的に考えても、丁度２つでは、３次元の
ネットワークは形成できないし、立体配置的にすべての官能基が
水素結合できる訳ではないので、もっと多くの官能基数が必要なことは
常識的に理解できます。
溶媒の極性や量は重要です。
溶媒の極性が低過ぎると、高分子鎖が広がらず分子内水素結合が優先し、
分子間で十分な水素結合が形成できません。
寒天を熱湯に溶かして溶解せいてから、冷却すると固まりますが、
高分子間に化学結合による架橋が形成されてゲル状に固まったと
考えるのではなく、水素結合による網目構造が形成され、高分子の
ネットワーク中に水分子が取り込まれていると考えられます。
また、ポリマーの極性基（水素結合性基）と溶媒分子との相互作用が
強すぎると、ポリマー間の水素結合の間に溶媒分子が入り込み、
ポリマー＋溶媒分子＋溶媒分子・・・＋ポリマー　と
なってしまい、ポリマー間の水素結合は切れてしまいます。
溶媒の種類を適切に選択し、系全体にポリマー間の水素結合が形成されることが大切で、
均一系の場合、この結合密度が高くなれば、よりゲル状となり、
低ければ、ゾルに近い状態になります。
結合密度は、ポリマーの分子量、ポリマー中の水素結合性官能基の量や溶媒量、
溶媒の種類の影響を受けるはずです。

ポリアミドやポリアミノ酸も溶媒の種類（混合溶媒を含む）を選択すれば、
チキソトロピー性のゲルを形成させることができると思いますよ。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
とても分かりやすかったです。溶媒云々ではなく溶媒の極性が関係しているのですね。

アドバイスのもと、どのポリマーでやるにしろ溶媒はちゃんと考えようと思います。
本当にありがとうございました。

お礼日時：2016/06/21 11:30

No.2 回答者： psa29 回答日時： 2016/06/20 00:01

チキソトロピー性を強く示す高分子の特徴として、分子構造からの説明も垣間見られますが、

高分子系に限らず、最も影響が大きいのは、水素結合が網目状にその物質全体に
広がっていることだと思います。
外力によって、水素結合が破壊されることによって粘度が下がったり、ゾル状に変化し、
静置することにより、水素結合が復元して、ゲル状に戻ります。
それ故、水酸基などの水素結合性の官能基を含む高分子は、比較的チソトロピーを
強く示します。
また、系全体に水素結合がネットワークを形成しなければならないので、当然のことながら
溶媒の種類は大切です。
イオン結合も同様の挙動を示す場合があります。
チキソトロピ性を強く示すものの事例として、
高分子系では、セルロースをナノレベルの微粒子化し、水に分散したものや
ビスコース、およびビスコースに塩化アンモニウムを加えたもの
高分子ではありませんが、無機系では、水酸化アルミニウムのコロイド溶液、酸化鉄ゾル、石膏と水のペースト、
ペントナイトの懸濁液などがあります。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。よろしければもう少しお聞きしたいです。
水素結合性のある高分子と言えばポリアミドやポリ尿素、ポリアミノ酸等あると思いますが、系全体に水素結合がネットワーク形成するのに関係あるのは極性の話ではなくて溶媒に関係するのでしょうか？

お礼日時：2016/06/20 21:52

No.1 回答者： doc_somday 回答日時： 2016/06/19 21:23

薬学だと思います。