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2022 年度 実績報告書

環状高分子の流動下における非平衡構造とダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 21K14682
研究機関名古屋大学

研究代表者

土肥 侑也  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10784770)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
キーワード環状高分子 / レオロジー
研究実績の概要

本年度は、昨年度に調製した環状高分子の粘弾性挙動における、更なる追究を行った。具体的には、線状高分子中に環状高分子あるいはその同族体を混合した際に、線形粘弾性応答に与える影響を調査した。分子量42万(絡み合い点数約24)の高分子量線状ポリスチレン(PS)に、分子量約8万(絡み合い点数4.7)の線状PSを同モル混合した場合、異成分の2段階の緩和により、終端緩和が加速したのに対し、分子量約3万(絡み合い点数1.8)の環状PSを混合した場合は1段階の緩和で、線状鎖ブレンドよりも遅い終端緩和が確認された。この結果は、比較的分子量の低い環状鎖を線状鎖に混合した場合も、鎖の形態のエントロピー駆動で線状鎖が環状鎖中に自発的に貫入する分子描像を支持する。さらに上記線状PSの両端に同環状PSを連結したダンベル型PSを高分子量PS中に等モル混合した場合は、線状鎖単体よりも遅い1段階の終端緩和挙が確認された。この結果は、ダンベル鎖の両端環状部が高分子量線状鎖による貫入を受け、擬似的な架橋点として振る舞ったことを示唆する。また様々な環状高分子同族体の粘弾性挙動を評価する上で、任意の環状分子構造を持つ試料に付いて、バネ-ビーズモデルによるRouseマトリクス解析が可能であることも確認し、実際に実験データとの比較検証も行った。本来予定していた、非平衡状態の構造・運動性評価のための流動中性子散乱測定には、実験条件の制約のために実施することができなかった。それでも今回得られた知見は、未だ理解不十分な環状高分子ならびに環状/線状高分子ブレンドの粘弾性特性を理解する上で進展がある。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Terminal relaxation behavior of entangled linear polymers blended with ring and dumbbell-shaped polymers in melts2022

    • 著者名/発表者名
      Doi Yuya、Takano Atsushi、Takahashi Yoshiaki、Matsushita Yushu
    • 雑誌名

      Rheologica Acta

      巻: 61 ページ: 681~688

    • DOI

      10.1007/s00397-022-01355-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Viscoelastic properties of comb-shaped ring polystyrenes2022

    • 著者名/発表者名
      Doi Yuya、Kitamura Jinya、Uneyama Takashi、Masubuchi Yuichi、Takano Atsushi、Takahashi Yoshiaki、Matsushita Yushu
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 54 ページ: 1267~1277

    • DOI

      10.1038/s41428-022-00686-0

    • 査読あり
  • [学会発表] 環状くし型高分子の線形粘弾性解析2022

    • 著者名/発表者名
      土肥侑也,畝山多加志,増渕雄一,高野敦志,高橋良彰,松下裕秀
    • 学会等名
      日本レオロジー学会第49年会
  • [学会発表] 環状くし型高分子の粘弾性特性2022

    • 著者名/発表者名
      土肥侑也
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
  • [学会発表] レオロジーと散乱を駆使したモデル高分子の基礎物性2022

    • 著者名/発表者名
      土肥侑也
    • 学会等名
      2022KIPS若手高分子シンポジウム~未来をつくる高分子科学の最先端~
    • 招待講演
  • [備考] 名古屋大学研究者総覧

    • URL

      https://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/html/100010991_ja.html

  • [備考]

    • URL

      http://rheology.jp/nagoya/employees/yuya-doi/

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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