高分子レオロジー特論
 Polymer Rheology
 担当教員:瀧本 淳一(TAKIMOTO Junichi)
 担当教員の所属:大学院・有機材料システム研究科・有機材料システム専攻
 開講学年:1年,2年  開講学期:前期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:  科目区分: 
【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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