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2012 Fiscal Year Annual Research Report

高分子の流動下での緩和

Research Project

Project/Area Number 23350113
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

増渕 雄一  京都大学, 化学研究所, 准教授 (40291281)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松宮 由実  京都大学, 化学研究所, 助教 (00378853)
渡辺 宏  京都大学, 化学研究所, 教授 (90167164)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords高分子 / シミュレーション / 粘弾性 / からみあい / 粗視化モデル / 大変形 / 非線形粘弾性 / レオロジー
Research Abstract

本研究は流動下での高分子の緩和を明らかにすることを目的とする.流動の効果で分子の緩和が加
速されるとする理論が提案されている一方,測定量によっては緩和の加速が観測されない場合があり,統一的な
理解がなされていない.本研究は1)ポリイソプレンに対する流動下での粘弾性緩和/誘電緩和実験,2)粗視
化分子モデルである3次元スリップスプリングモデルの開発,により,流動下での高分子の運動を分子レベルで
解明することを目論んでいる.本年度で特筆すべき成果として,本研究課題において特に重要な3次元スリップスプリングモデルの開発に成功したことがあげられる.(Uneyama & Masubuchi, J. Chem. Phys. (2012) 137, 154902).さらにモデルの構造をチェックするために別の計算手法においても妥当性を検証した(Langeloth et al, J. Chem. Phys. (2013) 138, 104907).この他,粗視化レベルの低い模型での計算機シミュレーションにより大変形下で分子摩擦の変化があることを実証(Masubuchi et al, 日本レオロジー学会誌 (2013) 41, 33),先に開発済みの粗視化モデルにおいて分子間の相関が無視できないことを報告(Masubuchi & Sukumaran, 日本レオロジー学会誌 (2013) 41, 1),からみあいの少ない系での大変形下での緩和メカニズムを検討(Furuichi et al, 日本レオロジー学会誌 (2013) 41, 13)を行なった.これらの知見を今後統合する.一方,実験面は予備的な検討にとどまっている.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度の研究実績概要にあげたように,本研究で最も重要な3次元スリップスプリングモデルの開発に成功した(Uneyama & Masubuchi, J. Chem. Phys. (2012) 137, 154902)(Langeloth et al, J. Chem. Phys. (2013) 138, 104907).今後モデルの細部の検討が必用ではあるが,骨格となるモデルの構築が予定通り進んだことによって,研究上の壁はひとつ乗り越えたといってよい.今後の研究も予定通り遂行できる見込みとなった.

Strategy for Future Research Activity

本年度開発したモデル(Uneyama & Masubuchi, J. Chem. Phys. (2012) 137, 154902)(Langeloth et al, J. Chem. Phys. (2013) 138, 104907)を用いてさらなる検討を行う.実験面は装置系の予備的な検討にとどまっているので予定通り進行させて結果を得る.

  • Research Products

    (17 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 7 results)

  • [Journal Article] Recovering the reptation dynamics of polymer melts in dissipative particle dynamics simulations via slip-springs2013

    • Author(s)
      M. Langeloth, Y. Masubuchi, M. C. Böhm, and F. Müller-Plathe
    • Journal Title

      J. Chem. Phys.

      Volume: 138 Pages: [104907]1-8

    • DOI

      10.1063/1.4794156

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stretch/orientation induced acceleration in stress relaxation in coarse-grained molecular dynamics simulations2013

    • Author(s)
      Y. Masubuchi, T. Yaoita, Y. Matsumiya, H. Watanabe, G. Ianniruberto and G. Marrucci
    • Journal Title

      Nihon Reoroji Gakkaishi (J. Soc. Rheol. Jpn.)

      Volume: 41(1) Pages: 35-37

    • DOI

      10.1678/rheology.41.35

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cross-Correlation Contributions to Orientational Relaxations in Primitive Chain Network Simulations2013

    • Author(s)
      Yuichi Masubuchi
    • Journal Title

      日本レオロジー学会誌

      Volume: 41 Pages: 1

    • DOI

      10.1678/rheology.41.1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonlinear Stress Relaxation of Scarcely Entangled Chains in Primitive Chain Network Simulations2013

    • Author(s)
      Kenji Furuichi
    • Journal Title

      日本レオロジー学会誌

      Volume: 41 Pages: 13

    • DOI

      10.1678/rheology.41.13

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multi-chain slip-spring model for entangled polymer dynamics2012

    • Author(s)
      T. Uneyama and Y. Masubuchi
    • Journal Title

      J. Chem. Phys.

      Volume: 137 Pages: [154902-1]-[154902-13]

    • DOI

      10.1063/1.4758320

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Primitive chain network simulations for comb-branched polymer under step shear deformations2012

    • Author(s)
      Yuichi Masubuchi
    • Journal Title

      Rheologica Acta

      Volume: 51 Pages: 193–200

    • DOI

      10.1007/s00397-011-0574-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A multiscale simulation of polymer processing using parameter-based bridging in melt rheology2012

    • Author(s)
      Yuichi Masubuchi
    • Journal Title

      Journal of Applied Polymer Science and Engineering

      Volume: 125 Pages: 2740-2747

    • DOI

      10.1002/app.36593

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] からみあい高分子の一軸伸長シミュレーション

    • Author(s)
      増渕雄一
    • Organizer
      日本レオロジー学会年会
    • Place of Presentation
      東京大学生産技術研究所
  • [Presentation] Molecular Simulations of Polymeric Materials

    • Author(s)
      増渕雄一
    • Organizer
      山形大学テニュアトラック-WPIジョイントセミナー
    • Place of Presentation
      山形大学工学部
    • Invited
  • [Presentation] 高分子レオロジーの予測と工学的応用

    • Author(s)
      増渕雄一
    • Organizer
      平成24年度山形大学テニュアトラックシンポジウム
    • Place of Presentation
      山形大学理学部
    • Invited
  • [Presentation] NAPLES: a simulation code for molecular rheology

    • Author(s)
      Yuichi Masubuchi
    • Organizer
      XII Convegno Nazionale della Societa Italiana di Rheologia
    • Place of Presentation
      Ustica, Italy
    • Invited
  • [Presentation] Primitive Chain Network Simulations of Enlongational Flows of Entangled Linear Chains:

    • Author(s)
      Yuichi Masubuchi
    • Organizer
      International Congress on Rheology 2012
    • Place of Presentation
      Lisbon, Portugal
  • [Presentation] Prediction of Entangled Polymer Rheology by Primitive Chain Network Simulations

    • Author(s)
      Yuichi Masubuchi
    • Organizer
      2012 Japan-Taiwan Bilateral Polymer Symposium
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(小倉)
    • Invited
  • [Presentation] 高分子液体のレオロジー

    • Author(s)
      増渕雄一
    • Organizer
      日本接着学会レオロジーセミナー
    • Place of Presentation
      大阪市大梅田キャンパス
    • Invited
  • [Presentation] Fast Molecular Simulation for Entangled Polymers

    • Author(s)
      Yuichi Masubuchi
    • Organizer
      ISAEM-2012 and AMDI-3
    • Place of Presentation
      ロワジールホテル豊橋
    • Invited
  • [Presentation] 伸張状態での高分子の摩擦低下

    • Author(s)
      増渕雄一
    • Organizer
      高分子基礎物性研究会,高分子計算科学研究会,高分子ナノテクノロジー研究会,2012年度合同討論会
    • Place of Presentation
      東工大
  • [Presentation] Multi-chain Slip-spring Model for Entangled Polymer Dynamics

    • Author(s)
      Yuichi Masubuchi
    • Organizer
      Dynamics of Architecturally Complex Polymers: Current and Future Trends
    • Place of Presentation
      Leeds, UK
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-24  

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