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J-GLOBAL ID：201502289451448470   整理番号：15A0145790

ポリエチレン融液の定常剪断流のもちでの個々の鎖の動力学

Individual chain dynamics of a polyethylene melt undergoing steady shear flow

著者 (3件)： NAFAR SEFIDDASHTI M. H. (Materials Res. and Innovation Lab. (MRAIL), Dep. of Chemical and Biomolecular Engineering, Univ. of Tennessee ...) ,  EDWARDS B. J. (Materials Res. and Innovation Lab. (MRAIL), Dep. of Chemical and Biomolecular Engineering, Univ. of Tennessee ...) ,  KHOMAMI B. (Materials Res. and Innovation Lab. (MRAIL), Dep. of Chemical and Biomolecular Engineering, Univ. of Tennessee ...)
資料名： Journal of Rheology  (Journal of Rheology)
巻： 59  号： 1  ページ： 119-153  発行年： 2015年01月 
JST資料番号： D0428A  ISSN： 0148-6055  CODEN： JORHD2  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高い歪速度で流れる短鎖非絡み合い線状ポリエチレン液体の個々の分子動力学がバルクレオロジーおよび微細構造特性に著しく影響することを示した。今回の目的はこの解析を長さと絡み合い密度がはるかに大きい巨大分子からなる線状ポリエチレン,即ちC₄₀₀H₈₀₂分子からなる液体で,Kroeger(2005)のZ1コードで計算されたような平衡での鎖当りおよそ10個のキンクをもつものに拡張することにある。これを達成するため定常剪断流下で広いWeissenberg数(Wi)の範囲でSiepmannら(’73)のよく知られたポテンシャルモデルを用いて非平衡分子動力学(NEMD)シミュレーションを行った。Baigら(2010)は最近の研究で同じ系のNEMDシミュレーションを行ったが,高分子液体を構成する鎖の集団平均から計算したバルクレオロジーおよび微細構造特性に集中した。そのため系の動力学の重要な様相が完全に検証されていない。これがこの論文の中心課題である。特定的にはこのポリエチレン液体が末端間ベクトル(通常Rouse時間または開放時間と関係し,液体の絡み合い密度に依存する)の脱相関のみではなく個々の分子の収縮及び回転サイクルと関連するベクトルと関連する多重時間スケールを示すことを見出した。さらに個々の鎖の動力学を考慮して自己無撞着に計算すると緩和モード間の相関により系の”最長”緩和時間は剪断速度に無関係に係数1.7ほど高くなる。Brown運動動力学(BD)シミュレーションを類似の自由排水ビード-ロッド鎖モデルを用いて行い,希薄溶液中の単一鎖の回転と収縮を融液中の個々の分子運動と比較した。BDシミュレーションは自由排水鎖の動力学は定性的および定量的に歪速度がWi≒50以上でポリエチレン融液を構成する個々の鎖のそれらと類似で,高い剪断の限界で爬行理論が破綻する可能性を意味する。バルク平均特性の解析により鎖末端間ベクトルの分布関数や絡み合い数密度などの通常の微細構造特性に及ぼす鎖回転と収縮サイクルの影響を明らかにした。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *ポリエチレン ,  融解高分子 ,  剪断流 ,  高分子鎖 ,  分子動力学 ,  計算機シミュレーション ,  Weissenberg数 ,  非平衡状態 ,  *レオロジー ,  *微細構造 ,  *分子運動 ,  *分子回転 ,  *収縮 ,  剪断速度 ,  剪断応力 ,  応力緩和 ,  緩和時間 ,  排除体積効果 ,  Brown運動
準シソーラス用語： 線状高分子 ,  末端間距離

分類 (2件)： 高分子溶液の理論  (CG02012B) ,  高分子溶液・融液のレオロジー  (BL01013Z)

タイトルに関連する用語 (5件)： ポリエチレン ,  融液 ,  定常剪断 ,  もち ,  動力学