水中のポリマー鎖の関連性と解離で観察されるヒステリシスの起源

鎖内または鎖間の水素結合を形成する可能性を欠くポリ（N、N-ジエチルアクリルアミド）を選択することにより、レーザー光散乱（LLS）、超高感受性微分スキャン熱量測定（米国DSC）およびフーリエ変換赤外線分光法（FTIR）。溶液温度が上昇すると、平均流体力学的半径（R（H））と回転半径（R（G））が減少し、縮小することを示します。温度が臨界溶液温度（LCST、約30度C）よりも低い場合、視線間の関連性を反映して、見かけの重量平均モル質量（M（W、APP））が増加します。同時に、FTIRの研究により、温度が上昇すると、1つの水素結合カルボニル> c = o ... H-O-Hおよび遊離カルボニル> C = O基に関連する2つの吸収ピークの面積比がそれぞれ増加しますが、それは明らかになりますが、それは2つの水素化水素結合カルボニル基に関連して減少し、加熱誘発性脱水を示します。可逆的な冷却プロセスでは、R（H）、R（G）、M（W、APP）、および吸収ピークの面積比は、与えられた各温度の加熱プロセスのものと類似しており、そのことを示しています。視線の関連性と解離。この現在の研究は、姉妹ポリマーであるポリ（n-イソプロピルアクリルアミド）で以前に観察されたヒステリシスが、LCSTよりも高い温度での崩壊した状態に追加の水素結合の形成によるものであることを確認しています。

By choosing poly(N,N-diethylacrylamide) which lacks the possibility to form intra- or inter-chain hydrogen bonds, we studied its chain association and dissociation in water by using laser light scattering (LLS), ultrasensitive differential scanning calorimetry (US-DSC) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). As the solution temperature increases, the average hydrodynamic radius (R(h)) and average radius of gyration (R(g)) decrease, indicating the intrachain shrinking. When the temperature is higher than its lower critical solution temperature (LCST, approximately 30 degrees C), the apparent weight-average molar mass (M(w,app)) increases, reflecting the interchain association. At the same time, FTIR study reveals that as the temperature increases, the area ratio of two absorption peaks, respectively, associated to one hydrogen bonded carbonyl >C=O...H-O-H and free carbonyl >C=O groups increases, while that related to two hydrated hydrogen bonded carbonyl groups decreases, indicating heating-induced dehydration. In the reversible cooling process, R(h), R(g), M(w,app) and area ratios of the absorption peak are similar to those in the heating process for each given temperature, indicating that there is no hysteresis in the interchain association and dissociation. This present study confirms that the hysteresis previously observed for a sister polymer, poly(N-isopropylacrylamide), is due to the formation of some additional hydrogen bonds in its collapsed state at temperatures higher than the LCST.