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2012 年度 実績報告書

剪断流動下での高分子鎖の誘電的および力学的応答理論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 22740273
研究機関金沢大学

研究代表者

畝山 多加志  金沢大学, 自然システム学系, 助教 (10524720)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード高分子 / レオロジー / 誘電応答 / 剪断流動 / テレケリックポリマー
研究概要

本研究では剪断流動下の高分子系の示す応答を分子運動の視点から解析するための理論の開発を行ってきた。昨年度までの研究成果から、剪断流動下での弱くからみあった高分子鎖の運動は非等方的なものとなること、水溶液中の会合性テレケリックポリマーも非等方的な会合運動を示していることが示唆された。
本年度はこれらの結果を受け、理論モデルの改良および実験データのより詳細な解析を試みた。まず、実験データの解析として、会合性テレケリックポリマー溶液の種々のレオロジー特性の解析を試みた。特に、レオロジー測定でみられる強い非線形性はテレケリックポリマーの形成する過渡的ネットワーク構造の違いに起因していると考え、テレケリックポリマー濃度の変化によるネットワーク構造の変化とその結果生じるレオロジー特性の濃度依存性を解析した。その結果、テレケリックポリマーの非等方的会合ダイナミクスを支持する結果が得られた。
また、これまでに開発してきた 1 本鎖モデルでは剪断流動下での非等方的運動の発現機構を十分に理解することはできないと考え、多数鎖モデルの開発を行った。多数鎖モデルは 1 本鎖モデルと異なり、流動下での高分子鎖同士の相関を直接的に取り扱えるため、非等方的な運動性を事前に仮定する必要がない。本研究ではからみあった高分子系の動的性質をよく再現することの出来る 1 本鎖スリップスプリングモデルを多数鎖に拡張した。現在のところまだ流動下での高分子鎖の振る舞いについては検証を行っている最中であるが、有用な情報を得られるものと期待される。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Concentration Dependence of Rheological Properties of Telechelic Associative Polymer Solutions2012

    • 著者名/発表者名
      Uneyama, T., Suzuki, S., Watanabe, H
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 86 ページ: 031802- (1-15)

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevE.86.031802

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crossover time in relative fluctuations characterizes the longest relaxation time of entangled polymers2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Uneyama
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics

      巻: 137 ページ: 114903-(1-7)

    • DOI

      10.1063/1.4752768

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-chain slip-spring model for entangled polymer dynamics2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Uneyama
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics

      巻: 137 ページ: 154902-(1-13)

    • DOI

      10.1063/1.4758320

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Concentration Dependence of Nonlinear Rheological Properties of Hydrophobically Modified Ethoxylated Urethane (HEUR) Aqueous Solutions

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, S., Uneyama, T., Watanabe, H
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: (in press)

    • DOI

      DOI:10.1021/ma400429y

    • 査読あり
  • [学会発表] からみあい高分子の多数鎖スリップスプリングモデルの構築2013

    • 著者名/発表者名
      畝山多加志
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] テレケリック高分子水溶液のレオロジーの濃度依存性2013

    • 著者名/発表者名
      畝山多加志
    • 学会等名
      高分子基礎研究会2013
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      20130125-20130127
  • [学会発表] 分子モデルに基づく高分子の流動シミュレーションの高速化手法2012

    • 著者名/発表者名
      畝山多加志
    • 学会等名
      第20回プラスチック成形加工学会秋季大会 成形加工シンポジア 12
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20121130-20121201
  • [学会発表] 高分子系における種々のスケールとシミュレーションモデル2012

    • 著者名/発表者名
      畝山多加志
    • 学会等名
      新化学技術推進協会高分子シミュレーション技術セミナー
    • 発表場所
      知多
    • 年月日
      20121115-20121116
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子鎖重心の平均二乗変位を用いた長時間緩和挙動解析2012

    • 著者名/発表者名
      畝山多加志
    • 学会等名
      第60回レオロジー討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20120926-20120928
  • [学会発表] 剪断流動下での高分子流体中の高分子鎖の運動2012

    • 著者名/発表者名
      畝山多加志
    • 学会等名
      高分子物性研究会2012
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      20120922-20120923
  • [学会発表] 会合性テレケリック高分子水溶液の線形・非線型レオロジーの発現機構についての考察2012

    • 著者名/発表者名
      畝山多加志
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20120911-20120914
  • [学会発表] Shear Thickening Behavior of Hydrophobically Modified Ethoxylated Urethane (HEUR) Aqueous Solution: Experiment and Theory2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Uneyama
    • 学会等名
      The XVIth International Congress on Rheology (ICR2012)
    • 発表場所
      Lisbon, Portugal
    • 年月日
      20120805-20120810
  • [学会発表] 高速レオロジーシミュレーションのための粗視化からみあい高分子モデルの設計2012

    • 著者名/発表者名
      畝山多加志
    • 学会等名
      第 17 回計算工学講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20120529-20120531

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公開日: 2014-07-24  

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