2020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
古屋 秀峰 
授業形態
講義
メディア利用
Zoom
曜日・時限(講義室)
月3-4(S622)  
クラス
-
科目コード
CAP.P221
単位数
1
開講年度
2020年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2020年9月18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。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) 高分子溶液の熱力学を説明できる。
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、高分子溶液物性、高分子ブレンド、構造形成

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

Zoomによるオンライン形式で行います。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 序論・直鎖ホモポリマーの分子形態 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。1本の高分子鎖の形(コンホメーション)を理解する。
第2回 剛直・半屈曲性高分子 1本の剛直高分子や半屈曲性高分子の形態を理解する。
第3回 排除体積効果 溶液中の高分子鎖に関わる排除体積効果を理解する。
第4回 溶液の熱力学・格子モデル理論・浸透圧 高分子溶液をFlory-Huggins 理論により記述する。
第5回 相平衡 高分子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 拡散と粘度・高分子溶液の濃度依存性 高分子溶液中の高分子鎖の拡散や粘性について理解する。
第7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。

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

教科書:高分子学会編「基礎高分子科学」東京化学同人 第2版

参考書、講義資料等

参考書: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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