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2023 年度 研究成果報告書

会合性高分子の分子運動理論とその実証:絡み合い緩和モードに対する解離平衡の影響

研究課題

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研究課題/領域番号 21H01986
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関京都大学

研究代表者

松宮 由実  京都大学, 化学研究所, 准教授 (00378853)

研究分担者 渡辺 宏  京都大学, 化学研究所, 教授 (90167164)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード会合性高分子 / レオロジー / ダイナミクス / 誘電緩和
研究成果の概要

1) 金属イオンを介した星型多量会合体の粘弾性、誘電緩和を調査。理論解析により、その結果は形態相互転写と運動相関の帰結であることを示した。2) カルボン酸ナトリウム(COONa)とスルホン酸ナトリウム末端基を持つ直鎖アイオノマーの非線形応力緩和を調査。COONaアイオノマーの大変形後の速やかな構造回復挙動は構造不均一性に起因すると示唆。3) 枝鎖端に会合基を持つ星型鎖の解析で、ひずみによる会合の破壊と再形成が応力緩和に与える影響を調査。中程度のひずみでは時間ひずみ分離可能で、大ひずみではおそらく系が降伏することが示唆。この解析結果は、末端会合性星型鎖の過渡ゲルの予備実験結果と良好に一致した。

自由記述の分野

高分子ダイナミクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

星型多量会合体の粘弾性緩和と誘電緩和の挙動の違いを理論的、実験的に解明することで、より複雑な高分子系の動的特性の理解の進展につながった。これにより、高分子物理学の分野で理論の改良/確立が期待される。会合系網目の力学挙動解析は、分子レベルでの相互作用とその結果として生じるマクロな材料特性の理解を深める。特に非線形応力緩和挙動の解析は、材料の破壊/再生メカニズムに関する研究の基盤ともなる。この知見は、より複雑な高分子ネットワークの力学挙動の理解に寄与し、新規高機能性材料の設計の指針ともなる。

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公開日: 2025-01-30  

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