【授業の目的】
高分子液体のレオロジーをなるべく簡単な理論により理解する。 高分子の希薄溶液のレオロジーは、高分子科学の最も基礎的な分野の一つであり、分子量測定法としての意味も大きい。一方、濃厚溶液や溶融体のレオロジーは、高分子材料の成形加工性を支配する物性として重要である。これらの高分子液体のレオロジーを、簡単な理論モデルにより直観的に理解することで、各自の研究に応用する力を付ける。
【授業の到達目標】
排除体積相互作用・流体力学的相互作用・絡み合い相互作用という3つの相互作用について、それぞれどのような場合に重要となり、どのようにして理論的に取り扱われるか、その結果どのようなレオロジーが現れるかを理解する。特に、緩和時間、粘度、拡散係数などの分子量依存性を理解する。
【授業概要(キーワード)】
排除体積相互作用、流体力学的相互作用、絡み合い相互作用、Rouseモデル、Zimmモデル、管模型、固有粘度、絡み合い点間分子量
【授業計画】
・授業の方法
・日程
1 序論 2 拡散現象とその簡単な数学的取り扱い 3 レオロジーの復習(ひずみ、応力、種々の弾性率、粘度) 4 静的な性質の復習(ガウス鎖、排除体積効果) 5 Rouse モデル 6 流体力学相互作用と Zimm モデル 7 絡み合い相互作用と管モデル 8 最近の話題(分岐高分子、多分散系、非線形レオロジー)
【学習の方法】
・受講のあり方
理論モデルの解説が主になるので、数式を使用することは避けられないが、全ての数式についてその直観的意味を説明するので、必ず式の意味を理解すること。
・授業時間外学習へのアドバイス
疑問点を残さないように、解らない点は直ぐに質問すること。 講義の最初でレオロジーの基礎の復習は行うが、学部でレオロジーの講義を受講していない場合は、参考書等で基礎的な部分を自習しておくことが望ましい。
【成績の評価】
・基準
排除体積相互作用・流体力学的相互作用・絡み合い相互作用がどのような場合に重要で、その結果どんな場合にRouseモデル・Zimmモデル・管模型が適用可能か、さらにそれぞれのモデルで緩和時間・粘度・拡散係数の分子量がどのようになるかを、簡単な理由をつけて自分の言葉で説明出来ること。
・方法
2~3回程度のレポート
【テキスト・参考書】
M. Doi and S.F. Edwards, "The Theory of Polymer Dynamics", Oxford University Press (1986) 日本レオロジー学会編「講座・レオロジー」
【その他】
・学生へのメッセージ
講義の関連資料をweb上に置く予定です。
・オフィス・アワー
未定(授業開始時にお知らせします)
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