高分子架橋材料の構造評価と力学・破壊物性発現メカニズム～高分子材料における動的架橋と強靭化・高強度化～

セミナー趣旨

　高分子ゲル・ゴムなどのエラストマー材料は、高分子鎖が架橋された網目構造を有している。高分子架橋材料の力学物性は網目構造に支配されており、架橋構造を制御することで弾性率や強靭性を制御することが可能である。
　本講演では、高分子架橋材料の架橋構造を分類し、架橋網目構造の解析手法、特に散乱法を用いた構造解析について解説する。また、高分子架橋材料の架橋網目構造と力学物性（弾性率、強靭性）との相関についても説明する。さらに、近年の動向として、可逆架橋や環動架橋といった動的架橋の導入がエラストマー材料の高強度化において有効であることに着目し、動的架橋のダイナミクスと力学・破壊物性の相関について解説する。最後に、可逆な伸長誘起結晶化による自己補強効果という新規強靭化手法も説明し、従来の高強度ゲルでは相反関係にあった強靭性と復元性の両立に世界で初めて成功した事例を紹介する。

習得できる知識

• 高分子架橋材料の構造評価手法を習得できる。
• 高分子架橋材料の力学物性制御指針を学ぶことができる。
• 高分子架橋材料の強靭化手法を学ぶことができる。

セミナープログラム

1. 高分子材料における架橋様式
   1. 架橋とは
   2. 高分子架橋材料の弾性の起源
   3. 架橋の分類
2. 高分子架橋材料の構造と物性
   1. 高分子架橋材料の網目構造解析
   2. 高分子架橋材料の弾性率
   3. 高分子架橋材料の応力歪み特性
   4. 高分子架橋材料の強靭性
3. 可逆架橋を含む自己修復性材料の力学・破壊物性
   1. 犠牲結合原理による高分子材料の強靭化
   2. 自己修復性高分子材料における可逆架橋点のダイナミクスと力学物性
   3. 自己修復性高分子材料における可逆架橋点のダイナミクスと破壊靭性
4. 環動高分子材料の力学・破壊物性
   1. 環動高分子材料における環動架橋点のダイナミクスと力学物性
   2. 環動高分子材料における環動架橋点のダイナミクスと破壊靭性
5. 伸長誘起結晶化による自己補強効果
   1. 高分子ゲルにおける可逆な伸長誘起結晶化の発見
   2. 伸長誘起結晶化による自己補強効果：強靭性と復元性の両立

□質疑応答□

セミナー講師

東京大学 物性研究所 准教授　眞弓 皓一　氏

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