全原子分子動力学計算による高分子溶解メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 23K04855
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分35020:高分子材料関連
• 研究機関: 関西大学
• 研究代表者: 藤本 和士 関西大学, 化学生命工学部, 准教授 (70639301)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 分子動力学計算 / 高分子の溶解 / PMA

研究開始時の研究の概要

PMMAやPMAなどの非晶性高分子は、純水にも純アルコールにも溶けないにもかかわらず、80%アルコール水溶液には溶解する。相分離理論での理解は進んでいるが、「なぜ80%なのか？」「なぜ混合溶媒なのか？」に対する疑問には未だ解答できていない。高分子の溶解は、①溶媒分子の高分子への浸透・拡散、②溶媒膨潤状態における高分子鎖の拡散（からみ合いの解け）、③高分子1分子鎖の混合溶媒中での安定化の3つの要素に分解することができる。本研究課題は、化学的性質を取り扱うことができるaa-MD計算を用いて、これら3つの要素を解明することで、高分子の溶解メカニズムの分子論構築を目指す。