国立大学法人 東京工業大学

講義の概要とねらい

　本実験では、高分子工学実験第二とあわせて計４つのテーマについて実験を行う。第一で扱うテーマは以下の３つである。テーマA:X線回折、テーマC:高分子溶液の性質とゲルの体積相転移、テーマD:導電性高分子。
　本実験では，高分子科学を専門とするために必要な実践的な技術を学ぶ化学実験として必須であり、高分子結晶構造、高分子の相転移，溶液およびゲル物性，および電気的特性の基礎を理解して，Ｘ線回折をはじめとする種々の構造物性解析の技術を身につけることを目的とする。また、実験データの整理と，口頭発表およびレポート形式による報告を行い，研究課題を全体的にまとめる能力を養う。　

到達目標

本実験を履修することで次の能力を修得する。
テーマA：１) X線回折の基礎を理解し，粉末回折計を用いた回折パターンの測定ができる．
　　　　　　２) 簡単な結晶系（立方晶，六方晶）の回折データを解析できる．
　　　　　　３) X線回折から結晶性高分子の微結晶サイズと結晶化度を決定できる．
テーマC：１）高分子の一般的な溶液相分離とゲルの体積相転移挙動につき、Flory-Huggins式に基づいて説明できる。
　　　　　　２）感温性高分子の温度応答性相転移につき、その機構を定性的に説明できる。
　　　　　　３）高分子の固有粘度と分子量の関係を説明できる。
　　　　　　４）架橋によるゲル調製法と得られるゲル物性の関係を説明できる。
テーマD：１）共役高分子の導電性の原理を理解し、電気伝導度測定装置を用いた測定ができる。
　　　　　　２）電解重合の機構を理解し、重合条件と得られたフィルムの導電性の関係を説明できる。
　　　　　　３）共役高分子の分子構造を理解し、ソルバトクロミズム及びサーモクロミズム の発現原理を説明できる。
　　　　　　　　　　　

キーワード

X線回折、結晶格子、ミラー指数、構造因子、結晶化度、結晶サイズ、ゲル、体積相転移、溶液相分離、固有粘度、共役高分子、電気伝導度、電解重合、ソロバトクロミズム、サーモクロミズム

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

授業の進め方

本実験は、初回の「全体説明と各テーマ説明」のあと、前半第２回～８回と後半９回～１５回の２部に分けて行う。前・後半とも受講者をクラス分けし、テーマAは全体の１／２、テーマCとDは各１／４から構成される。前半でテーマAのものは後半はテーマCまたはDに組み分けされる。逆も同様である。下記の授業計画はテーマAからスタートする場合について記載されているが、CまたはDからスタートする場合は、２回以降の前半と後半は入れ替わる。ちなみに第一でCまたはDに組み分けされたものは、実験第二において全員が行うテーマBの他、DまたはCに組み分けされるので、必ず４テーマすべて行うこととなる。

授業計画・課題

教科書

高分子工学実験テキスト

参考書、講義資料等

特になし

成績評価の基準及び方法

実験結果の口頭試問および口頭発表と提出レポートで成績を評価する。

関連する科目

• CAP.P362 ： 高分子工学実験第二
• CAP.P211 ： 高分子化学第一（逐次重合）
• CAP.P221 ： 高分子物理第一（溶液物性）
• CAP.P212 ： 高分子化学第二（連鎖重合）
• CAP.P311 ： 高分子化学第三（高分子反応）
• CAP.P312 ： 高分子化学第四（架橋反応）
• CAP.P222 ： 高分子物理第二（固体構造）
• CAP.P321 ： 高分子物理第三（レオロジー）
• CAP.P322 ： 高分子物理第四（応用物性）

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

応用化学実験第一、第二、第三を履修していること。