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2022 年度 研究成果報告書

非晶性高分子への溶剤の影響に関する分子論的解明

研究課題

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研究課題/領域番号 20K05631
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

藤本 和士  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70639301)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード全原子分子動力学計算 / 高分子破壊 / 溶媒効果
研究成果の概要

特定の高分子に特定の溶剤が作用する時、破壊現象が起こることが知られている。この現象は実学的な調査が先行しており、化学的・物理的な理解は解明されたとは言い難い。また、明らかにこの現象は分子性が効いており、ミクロな描像に基づいた研究が必要となってくる。そこで、本研究課題では全原子分子動力学(AA-MD)計算を用いて、分子レベルから高分子破壊への溶剤影響の解明を目指した。
ガラス状高分子であるPMMAにメタノールが接触することで降伏応力が低下することがわかった。水を接触させても低下することがわかった。液体が接触することで高分子が動きやすくなったことが原因であることがAA-MD計算により明らかとなった。

自由記述の分野

物理化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

高分子破壊への溶媒効果はこれまで、主に高分子と溶媒の親和性で議論されてきた。メタノールはPMMAと親和性が高いため、破われやすくなるということは古くから知られていた。しかしながら、水という親和性が極めて低い溶液でもPMMAの降伏応力を低下することが実験・計算両面から明らかとなり、親和性の高低によらず液体が接触することで高分子の運動性が上昇することで破壊が起きやすくなることを分子レベルから解明した。

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公開日: 2024-01-30  

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