2022 Fiscal Year Annual Research Report
Simulation for changes of structures and properties by scission of polymer chains
| Project Area | Precision Degradation of Polymer and Polymeric Material |
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| Project/Area Number |
20H05736
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
畝山 多加志 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10524720)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Keywords | 高分子 / シミュレーション / 粗視化 / 切断 / 分解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鎖切断の効果のレオロジーや力学物性におよぼす影響をシミュレーションで取り扱えるようにするため、モデルの開発および劣化試料の各種測定を行った。レオロジーに対する鎖切断の影響は前年度までに分子量の低いからみあいのない高分子の場合はよく再現できることを確認している。そこで、より分子量の高いからみあった高分子の場合を考えるために分子量の高いポリスチレンを使って実験を行った。分子量の低いポリスチレンの場合と異なり Rouse モデルのような単純な形では記述できないものの、熱酸化による鎖切断の進行とともに線形粘弾性データが系統的に変化することを確かめた。今後、からみあい高分子のモデルと鎖切断を組み合わせることで実験データを説明することを計画している。
また、結晶性高分子固体の鎖切断による力学物性変化を調べるために高レベル粗視化モデルの開発を行った。結晶性高分子固体の物性は非晶領域の鎖切断が進行することによって劣化していく。結晶性高分子の階層構造を分子動力学モデルで直接シミュレーションするのは現実的ではないため、大幅に粗視化を進めたモデルを開発し、その粗視化モデルに鎖切断効果を組み込んだ。鎖切断が進んでも変形が小さい領域ではあまり差はみられないが、試料が大変形した際の降伏挙動に大きな差が生じることがわかった。これは実験的に報告されている挙動とも整合している。まだ定性的な議論しかできないモデルではなるが、鎖の切断割合等のパラメータをさまざまに変化させてその際の力学物性を予測することが可能となった。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
