科目名 高分子物性特論(Advanced Lecture on Physical Properties of Polymers)
担当教員 竹下 幸俊
単位数 2
授業区分 院_選択 講義
年次配当 1
開講年度学期 2018年度 後期
授業概要・学習成果との関連 【授業の目的】
高分子物性の基礎を講義する。講義内容に即した演習も行う。
【授業概要】
高分子の概要、化学構造、溶液の熱力学的性質、ガラス転移、ゴム弾性、粘弾性について、これまでに学んだ物理化学、有機化学、高分子化学とも関連付けて学ぶ。高分子には弾性と粘性という両極端な性質を併せ持つユニークな特徴がある。この性質を、実生活で観察される現象を取り上げて、身近に感じながら学ぶ。
到達目標 ・高分子とは何かを低分子物質との関係で説明できる
・高分子の化学構造について説明できる
・高分子溶液の熱力学的性質について説明できる
・高分子のガラス転移について説明できる
・高分子のゴム弾性について説明できる
・高分子の粘性、弾性、粘弾性について説明できる
授業計画 1高分子の概要(1) 高分子とは 高分子と工業材料
2高分子の概要(2) 高分子重合形態 高分子の特徴
3高分子の化学構造(1) 一次構造
4高分子の化学構造(2) 二次構造、三次構造
5高分子の溶液の性質(1) 混合の熱力学
6高分子の溶液の性質(2) Flory-Huggins理論
7高分子の溶液の性質(3) 化学ポテンシャル、浸透圧、粘度、分子量分布
8高分子の固体物性(1) ガラス転移、自由体積、占有体積
9高分子の固体物性(2) セグメント運動、弾性、粘性
10高分子のゴム弾性 エントロピー弾性、エネルギー弾性
11高分子の粘弾性(1) Maxwellモデル Voigtモデル
12高分子の粘弾性(2) 時間‐温度換算則 緩和機構
13レオロジー(1) ズボンの折り目、パンツのゴム、がんばり時間
14レオロジー(2) 温度変化と速度変化、WLF式
15まとめ
履修上の注意 これまで学んだ物理化学、有機化学、高分子化学を復習して臨んで欲しい。
準備学習(予習,復習について) 基本的に、毎回必ず、予習に15分、復習に15分の時間をかけて欲しい。予習としてルーブリックの内容を読み、かつ、その日のスライド用紙を読んでおいて欲しい(約15分)。疑問点を用意しその解答を講義時間中に探しながら講義を受けて欲しい。
復習として、ルーブリック、スライド用紙と理解度チェックシートを、当日の講義を思い浮かべながら必ず読み返して欲しい(約15分)。
成績評価方法,試験方法及び課題(試験やレポート等)に対するフィードバックについて 【成績評価対象と基準】
全体を100点として,評価する。
(1)理解度チェック(14回分合計で20点とする)
(2)定期試験(80点)
(3)出席が2/3に満たない場合は、成績評価は行わない。
【試験方法】
(1)理解度チェック:授業の最後に毎回実施する。
(2)定期試験:理解度チェックに類似の問題に演習問題が加わる。持込可。
教科書等 毎回、講義スライドのプリントを配布する。なお次の図書を参考に講義スライドは作製されている。 詳細はプリントの最終頁に記載されている。
「基礎高分子科学」 高分子学会編、東京化学同人、4300円
坪田実、第6回塗料・塗装講座予稿集、色材協会関東支部 (2004)p82-90など。
(※学内限定となります。)