Poly(vinyl alcohol) (PVA)/dimethyl sulfoxide (DMSO) gels were prepared by repeating the freezing (-20℃)-thawing (30℃) cycles. Differential scanning calorimetry was employed to investigate the gelation behavior of PVA/DMSO solutions. The optimized concentration for gelation of PVA/DMSO solution was 15 wt%. From the melting behavior of PVA/DMSO gels prepared from PVA with different molecular weights and degrees of saponification (DS), it was found that the effect of the DS of PVA on gelation was more important than the molecular weight of PVA. In PVA gel with a lower DS, the increase of the gel melting temperature (T_m) and enthalpy (ΔH_m) was not remarkable though the freezing-thawing cycle was repeated up to 20 times. This result indicated that the formation of microcrystallites through intermolecular hydrogen bonding was hindered by residual acetyl groups in PVA chains. However, the increase of the gel melting temperature and enthalpy, in PVA gel with a higher DS, was remarkable as the number of freezing-thawing cycles was increased. This observation indicated that the size and number of microcrystallites inceased by repeated freezing-thawing cycles becuase of the easier formation of intermolecular hydrogen bonding.

폴리비닐알콜 (poly(vinyl alcohol), PVA)/디메틸술폭시드 (dimethyl sulfoxide, DMSO)겔은 -20℃에서 30℃로 동결-융해를 반복함으로써 제조하였으며 그 용액의 겔화거동은 시차주사 열량계로 조사하였다. 겔화거동을 살펴보기 위한 PVA/DMSO 용액의 최적 농도는 15wt%로 고정하였다. 분자량 및 비누화도가 각기 다른 PVA/DMSO 겔에 대한 용융 거동으로부터 PVA의 분자량보다는 비누화도가 겔화에 더 중요함을 알 수 있었다. 비누화도가 낮은 PVA로부터 얻어진 겔의 경우에는 동결-융해의 반복 횟수가 20회까지 증가하여도 겔의 용융 온도(T_m) 및 용융 엔탈피 (ΔH_m)의 증가는 두드러지지 않았다. 이는 비누화포가 낮아 잔류하는 아세틸기가 많기 때문에 PVC 분자쇄 간의 수소결합에 의한 미세결정의 형성이 용이하지 않기 때문으로 판단되었다. 그러나, 비누화도가 높은 PVA로부터 얻어진 겔의 경우에는 동결-융해가 반복됨에 따라 겔의 용융 온도 및 용융 엔탈피의 증가가 현저하였다. 이는 비누화포가 낮은 경우와는 달리 동결-융해가 반복됨에 따라서 PVA 분자간 수소결합의 형성이 용이하여 미세결정의 크기 및 양이 증가하기 때문으로 생 각되었다.

Keywords: poly(vinyl alcohol); gel; degree of saponification; freezing-thawing; gel melting temperature; gel melting enthalpy