ポリマー物性の推算

2024.9.13

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Van Krevelen法ポリマー物性の推算

昔はGUIを用意したが、現在はPSmilesでの入力にしている。
試しに下記のポリマーのPSmilesをコピペし、推算してみよう。

ポリマ一名Psmiles
ポリ卜リメチルシリルプロピン[X]C(C)=C(Si(C)(C)C)[X]
シリコ一ンCSi(O[X])(C)[X]
ポリイソプレン[X]CC=C(C[X])C
ポリブタジエン[X]CC=CC[X]
ポリ4メチルペンテンCC(C)CC(C[X])[X]
ポリプロピレンCC(C[X])[X]
クロロプレンClC(C[X])=CC[X]
低密度ポリエチレン[X]CC[X]
高密度ポリエチレン[X]CC[X]
テフロンFC([X])(C([X])(F)F)F
ポリスチレンC1=CC(C(C[X])[X])=CC=C1
ポリジメチルブタジエン[X]CC(=C(C[X])C)C
エチルアクリレー卜O=C(C(C[X])[X])OCC
PETO=C(C(=CC=C1C(OCC[X])=O)C=C1)O[X]
塩化ビニル[X]CC([X])Cl
ナイロン6[X]CCCCCC(N[X])=O
塩化ビニリデンClC([X])(C[X])Cl
ポリビニルアルコールOC(C[X])[X]
ポリメタリロニ卜リルCC(C[X])([X])C#N
ポリアクリロニトリル[X]C(C[X])C#N
ポリカーボネート[X]OC(=O)OC1=CC=C(C=C1)CC(=C2)C=CC(=C2)[X]
ポリビニルアセテ一卜CC(OC(C[X])[X])=O

JSMEで分子を描いてPSmilesを得たいのであれば、こちらを参照していただきたい。

以降、2004.10.14の古い記述。

ポリマーを構成する原子団を選んで下さい。側鎖の原子団はプルダウンメニューから選んで下さい。準備ができたらCalc.ボタンを押して下さい。

運良く古いJAVAが動くようであれば（2011.11.23　MacのSafariブラウザーでは動作する）下のような画面が現れる。官能基の数を入れ、Calcボタンを押すとポリマーの物性を推算する。Main Chainの下にある物性は一般物性。左の方にある物性は結晶部分(Crystalline)と非晶質(Amorphous)で物性の異なる物を示している。

推算する高分子物性は、

Van del Waals Volume ：ファンデルワールス体積
Specific heat (Solid)　：比熱（固体）
Specific heat (Liquid)　：比熱（液体）
Specific entropy of Fusion：融解エントロピー
Crystalline melting temp.　：結晶融解温度
Glass Transition Temp.　：ガラス転移点
(Crystalline Amorphous)　：結晶部、非晶部の
Volume　：体積
Density　：密度
Cohesive Energy Density　：凝集エネルギー密度
Solubility Parameter　：溶解度パラメータ、SP値
Surface tension　：表面張力
Refractive Index　：屈折率
Dielectric Constant ：誘電率

Side Chain(側鎖)には次のような官能基が定義されている。

こうしたポリマーがどんな溶媒に溶解するか？　重合溶媒はどんなものが良いか？　再沈溶媒はどんなものが良いか？ それに関してはHansenの溶解度パラメータの記事を参照してください。Small法、Fedors法、ニューラルネットワーク法による溶解度パラメータ（SP値）推算は熱物性推算のページで解説します。

ポリマーの固有粘度についてはこちらの記事を参照してください。共重合体のポリマーの物性値を計算するにはこちらを参照してください。

分子のお絵かきをして物性値を得る[GUI版はこちらを参照]()してください。評価が高ければこちらに統合しようかと思います。

参考文献

D.W. VAN KREVELEN
Properties of Polymers
ELSEVIER ISBN 0-444-88160-3

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