高分子の粘弾性特性に対するミクロからのアプローチ

聚合物粘弹性的微观方法

• 批准号: 10740195
• 负责人: 川勝 年洋
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10740195/
• 关键词: 高分子; 粘弾性; 密度汎関数法; 経路積分法; シミュレーション; 粗視化モデル; Ginzburg-Landauモデル; 相分離; 経路積分; ギンツブルグ・ランダウ・モデル; レプテイション

高分子の粘弾性特性を記述するにあたり、流動履歴の情報と応力を結びつける構成方程式の妥当なモデルを求めることが重要である。従来は、この構成方程式のモデルとして、Maxwellモデルやダンベル・モデルのような比較的単純なモデルから理論的に計算された構成方程式や、レプテイション理論などの粗視化された現象論モデルに基づいて計算された構成方程式が用いられてきた。本研究では、高分子鎖の経路積分表示と自己無撞着場法を用いた高分子濃厚系の記述法である「密度汎関数法」を動力学に拡張した「動的密度汎関数法」を用いて、高分子鎖濃厚系の粘弾性特性を、モデル構成方程式に頼ることなくシミュレーションする手法の開発を進めた。まず手始めとして、拡散過程が支配的な場合の高分子混合系の相分離過程のシミュレーションのための一般的なプログラムを開発した。次にこのプログラムの高速化のために、より粗視化の程度の高い手法であるGinzburg-Landau法との融合をはかるべく、同一の相分離系に対して動的密度汎関数法とGinzburg-Landau法の挙動を比較し、シミュレーションに必要な誤差の範囲で定量的な一致を確かめた。さらに、高分子濃厚系の粘弾性を取り扱うためのモデルとして、絡み合い点(スリップ・リンク)によってつながれた高分子セグメントの球状の濃度分布(セグメント・クラウド)という描像を用いたモデルを提案し、シミュレーションのためのプロトタイプ・プログラムを作成し、その平衡特性を計算した。これらのモデルをもちいれば、高分子のマクロな流動委特性を、鎖の枝分かれ構造やブロックの配置のようなミクロな情報から計算することが可能となると考えられ高分子粘弾性に対するミクロなアプローチとして非常に有力である。

Polymer の sticky 弾 sexual characteristics を account す る に あ た り and fulfillment of mobile phase and の intelligence と 応 force を "び つ け る constituent equation の appropriate な モ デ ル を o め る こ と が important で あ る. 従 は, こ の constituent equation の モ デ ル と し て, Maxwell モ デ ル や ダ ン ベ ル · モ デ ル の よ う な compare 単 pure な モ デ ル か ら に calculation of the theory of さ れ た constitute equation や, レ プ テ イ シ ョ ン theory な ど の coarse visualization さ れ た phenomenalism モ デ ル に base づ い て computing さ れ た constituent equation が with い ら れ て き た. This study で は, polymer lock の 経 と path integral said she no hit field method を with い た polymer thick is の account method で あ る "density masato method" を dynamics に company, zhang し た density masato method "to move" を with い て stick, polymer thick lock is の 弾 sexual characteristics を, モ デ ル constituent equation に 頼 る こ と な く シ ミ ュ レ ー シ ョ ン す る gimmick の open 発 を Go to めた. ま ず hand beginning め と し て process, the company in the が の polymer mixture is の な occasion of separation process の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の た め の general な プ ロ グ ラ ム を open 発 し た. Time に こ の プ ロ グ ラ ム high speed の の た め に, よ り coarse high degree of visualization の の い gimmick で あ る Ginzburg Landau method と の fusion を は か る べ く, separate from the same の に し seaborne て moving density masato method と Ginzburg Landau method の 挙 を compare し, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に necessary な の error The な of the 囲で quantification is consistent を is certain めた めた. さ ら に, polymer thick stick の 弾 sex を take り Cha う た め の モ デ ル と し て, venation み い point (ス リ ッ プ · リ ン ク) に よ っ て つ な が れ た polymer セ グ メ ン ト の globular の concentration distribution (セ グ メ ン ト · ク ラ ウ ド) と い う stroke like を use い た モ デ ル を proposal し, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の た め の プ ロ ト タ イ プ · プ ロ グ Youdaoplaceholder0 is made into ラムを, そ is the balance property of そ is calculated by を, and た is calculated. こ れ ら の モ デ ル を も ち い れ ば, polymer の マ ク ロ な flow committee features を, lock の branch points か れ tectonic や ブ ロ ッ ク の configuration の よ う な ミ ク ロ な intelligence か ら computing す る こ と が may と な る と exam え ら れ polymer adhesive 弾 sex に す seaborne る ミ ク ロ な ア プ ロ ー チ と し て very powerful で に あ る.

项目成果

M.Monzen, T.Kawakatsu, et al.: "Micelle Formation in Triblock Copolymer Solutions"Comput.Theoret.Polym.Sci.. (印刷中).

M. Monzen、T. Kawakatsu 等人：“三嵌段共聚物溶液中的胶束形成”计算机科学。（正在出版）。

R. Rzehak, D. Kienle, T. Kawakatsu, W. Zimmermann: "Partial Draining of a Tethered Polymer in Flow"Europhys Lett.. 46 (No.6). 821-826 (1999)

R. Rzehak、D. Kienle、T. Kawakatsu、W. Zimmermann：“流动中束缚聚合物的部分排出”Europhys Lett.. 46（第 6 期）。

Y.Okabe,T.Miyajima,T.Ito & T.Kawakatsu: "Application of Monte Carlo Method to Phase Separation Dynamics of Complex Systems"Int.J.Mod.Phys.C.. 10(No.8). 1513-1520 (2000)

冈部Y、宫岛T、伊藤T

T. Kawakatsu, R. Hasegawa, M. Doi: "Dynamic Density Functional Approach to Phase Separation Dynamics of Polymer Systems"Int. J. Mod. Phys. C. 10(No.8). 1531-1540 (2000)

T. Kawakatsu、R. Hasekawa、M. Doi：“聚合物系统相分离动力学的动态密度泛函方法”Int。

R.Rzehak,W.Kromen,T.Kawakatsu & W.Zimmermann: "Deformation of Tethered Polymer in Uniform Flow"Euro.Phys.J.B.. (印刷中).

R.Rzehak、W.Kromen、T.Kawakatsu 和 W.Zimmermann：“均匀流动中系留聚合物的变形”Euro.Phys.J.B.（印刷中）。