2019年度 高分子物理第一(溶液物性)   Polymer Physics I (Polymer Solutions)

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開講元
応用化学系
担当教員名
野島 修一 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
火5-6(S421)  
クラス
-
科目コード
CAP.P221
単位数
1
開講年度
2019年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2019年7月10日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

  高分子物質は,低分子物質からは予想もできない特異な物性を示します。本授業では,高分子物質が示すこれらの諸物性のうち溶液物性に焦点を当てて,物理学的観点から解説します。すなわち、高分子鎖一本の形態(コンフォメーション)や高分子溶液の様々な状態を,統計力学や熱力学に基づき理解します。また,これらの高分子物質の特異性を直感的に把握するために,いくつかの実演を授業中に取り入れます。
  高分子の溶液物性は、高分子物質に対する物理的な基礎概念を与え、高分子関連の講義の基礎と位置付けられます。したがって、高分子科学の入門段階において、重要な学問的意義を有しています。さらに、高分子産業に関連した科学・技術分野においても、その基礎的知識を提供します。
 

到達目標

 本講義を履修することによって、次の能力を取得する。
1) 孤立高分子鎖のコンホメーションと動的挙動を説明できる。
2) 希薄溶液中での高分子鎖のコンホメーションを説明できる。
3) 高分子濃厚溶液の静的・動的性質を説明できる。
4) ポリマーブレンドの高次構造や物理的性質を理解できる。

キーワード

高分子鎖の形、希薄溶液、濃厚溶液、高分子ブレンド、構造形成

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - -

授業の進め方

板書形式あるいは液晶プロジェクターを利用したスライドを利用して、講義形式で行います。また、講義内容に関連した問題演習も行います。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 高分子性発現の起源, 高分子の一次構造 高分子性発現の起源を高分子の一次構造をもとに理解する。
第2回 孤立高分子鎖の形と挙動 1本の高分子鎖の形(コンホメーション)とその挙動を分子量に関連付けて理解する。
第3回 希薄溶液・準希薄溶液の構造と物性 希薄溶液と準希薄溶液を定義し、それらの中での高分子鎖の構造と物性を理解する。
第4回 高分子濃厚溶液 (1) 平均場理論による記述 高分子濃厚溶液をFlory-Huggins 理論により記述する。
第5回 高分子濃厚溶液 (2) 相図と相溶性 高分子濃厚溶液が示す相図を高分子/溶媒間の相溶性に基づいて理解する。
第6回 高分子ブレンド 高分子ブレンドの定義とその概略について記述する。
第7回 高分子溶液・ブレンド中の構造形成 (1) 平衡論 高分子溶液・ブレンド中に形成する最終高次構造について理解する。
第8回 高分子溶液・ブレンド中の構造形成 (2) 非平衡論 高分子溶液・ブレンド中における構造形成過程について理解する。

教科書

教科書:なし

参考書、講義資料等

参考書:高分子学会編「基礎高分子科学」東京化学同人 2006
      北野博巳他 「高分子の化学」 三共出版 2008

成績評価の基準及び方法

授業の達成目標を勘案して、試験・レポート等の合計点により履修案内に記載の通り成績を評価します。

関連する科目

  • CAP.P201 : 高分子科学
  • GRC.B104 : 高分子科学基礎
  • CAP.P352 : 高分子工学演習第二

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

次の科目を履修しているか同等の知識を有していること; 高分子科学(CAP.P201), 高分子科学基礎(GRC.B104)。

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