2019年度 高分子物理第二(固体構造)   Polymer Physics II (Solid Structures)

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開講元
応用化学系
担当教員名
安藤 慎治 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
水3-4(S421)  
クラス
-
科目コード
CAP.P222
単位数
1
開講年度
2019年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2019年7月7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

高分子物質の固体状態における基本的な構造(特に三次元的な立体構造)を,非晶性固体(配向非晶を含む),結晶性固体,液晶に分類し,それらの特徴について解説します。次いで,高分子構造の実験・解析法(回折法,振動分光法,磁気共鳴法,顕微鏡・顕微分光)とそこから得られる情報を解説します。優れた機能を有する新規の高分子物質を設計・創出するためには,様々な高分子物質の性質(物性)がどのような構造に裏付けられているか(これを「構造-物性相関」と呼びます)に対する深い理解が不可欠です.この講義では、固体状態における高分子物質の様々な三次元構造と,それらが形成される機構を学習することで,この「構造-物性相関」を理解するための基礎の習得を目指します.

到達目標

本講義の履修により,次のような能力の修得を目指します.
1) 高分子物質が固体状態で形成する様々な高次構造を階層性の観点から理解している.
2) 結晶性高分子,非晶性高分子,液晶性高分子を解析するための実験・解析法とそこから得られる情報について理解している.
3) 高分子物質の構造-物性相関を理解するための基礎的知識を修得している.

キーワード

モノマーの構造(構造異性,立体異性,コンフィグレーション),二次構造(コンホメーション,回転異性体,ヘリックス構造)
高次構造(結晶,液晶,非晶,単結晶,球晶,ミクロ相分離構造,網目構造,表面・界面構造)

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

毎回の講義の前半で,前回の復習を行い,クイズ・演習を解説して,講義の説明に入ります.
講義の後半で,その日の教授内容に関するクイズ・演習に取り組んでもらいます。
各回の学習目標を理解し,講義資料をダウンロードして,教科書とともに予習を行って下さい.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 高分子固体の種々の構造:高次構造・凝集構造・階層構造 高分子固体の階層構造と高次構造の分類の理解
第2回 結晶性高分子・非晶性高分子における比容・弾性率の温度依存性 高分子の比容・弾性率の温度依存性の理解
第3回 高分子の構造・物性と分子運動(ミクロブラウン運動・局所運動) 高分子の構造・物性と分子運動の関係の理解
第4回 半結晶性高分子の結晶化挙動+中間(確認)試験 半結晶性高分子の結晶化挙動の理解
第5回 高分子結晶の周期構造・結晶構造と特性解析法 高分子の結晶構造と特性解析法の理解
第6回 高分子の結晶化度と結晶の成長機構 結晶化度と結晶成長機構の理解
第7回 高分子非晶のガラス転移と物理エージング(エントロピー緩和) 高分子非晶のガラス転移と物理エージングの理解
第8回 液晶性高分子の構造と相転移(特別講義)+期末試験 液晶性高分子に特徴的な構造と相変化挙動の理解

教科書

講義資料はOCW-iで配布しますが,「基礎高分子科学」を主たる参考図書としますので,該当する箇所を並行して自習して下さい.

参考書、講義資料等

高分子学会編「基礎高分子科学」東京化学同人(2006)
高分子学会編 「基礎高分子科学 演習編」 東京化学同人 (2011)
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

講義内容に関する理解度を中間(確認)試験,期末試験および講義毎のクイズ等により評価する。
講義中の演習・クイズと宿題:10%, 中間(確認)試験:40%, 期末試験:50%

関連する科目

  • CAP.P201 : 高分子科学
  • CAP.P221 : 高分子物理第一(溶液物性)
  • 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)

高分子科学 (CAP.P201) 及び高分子物理第一(溶液物性) (CAP.P221) を履修していること,または同等の知識があること。

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