【高分子の化学的性質】耐薬品性を理解する【プラスチックシリーズ】

高分子は様々な場面で用いられます。

そのため、色々な薬品と接触する機会があります。

ですから、それに耐える能力は大切です。

高分子と薬品の相互作用

この相互作用には、大きく分けて2段階があります。

第一段階は、高分子と薬品が混合する段階です。

これは、「溶解」のプロセスと似ています。

薬品が高分子に接触し、膨潤して、最終的に溶解します。

詳しくは、こちらの記事で説明しています。

第二段階は、高分子と薬品が化学反応する段階です。

エステル結合やアミド結合をもつ高分子は、適当な触媒があると、加水分解されます。

耐薬品性を高める方法として、架橋構造をつくることや芳香族構造をつくることが挙げられます。

これにより、分子間力を高めることができます。

これは、第一段階を防ぐ働きがあります。

高分子の種類と耐薬品性

高分子の種類とその耐薬品性を下表にまとめました。

バリア特性

プラスチックは、食品の包装などにもよく使われます。

そのとき、匂いが外に漏れてきたら困りますよね。

このときに重要なのが、ガスバリア特性です。

これは、高分子素材がどれだけ気体を通すのかの指標です。

ガスバリア特性が低ければ、外部から空気や水蒸気を取り込み、内容物の劣化を速めますし、内部から匂いを漏らします。

高分子を気体が通過するメカニズムは、溶解や薬品との相互作用と同じです。

水蒸気のような極性の気体分子は、非極性プラスチックを通過しにくいです。

反対に、酸素や二酸化炭素のような非極性の気体分子は、ナイロンやPETのような極性高分子を通過しにくいです。

また、分子間の凝集力が大きい高分子は、気体と通過させづらいです。

最後に

高分子は、様々な場面で使われるからこそ耐薬品性が高い必要があり、耐薬品性が高いからこそ様々な場面で使われるのです。

プラスチックが我々に与える恩恵は、偉大です。