高分子レオロジーの基礎、レオロジー測定と粘弾性スペクトルの解釈

レオロジーは、もののかたさ、やわらさ、ねばっこさ等、感覚的な物性を評価する分析手法の一つである。高分子物質の力学特性として、粘度・弾性率といった物質定数が一般に使用されるが、成型加工等の複雑な工程を考える場合には、それだけでは不十分であり、

1. 粘性と弾性が時間あるいは刺激の周波数に対してどのように変化するか?
2. 大きな変形や早い流動を加えたときの応答は?

等も考える必要がある。このように時間や周波数にも依存した複雑な力学特性を扱うのがレオロジーである。ややとっつきにくい面があるが、慣れれば感覚的かつ直感的に理解ができることから、すぐに専門家になれる分野でもある。 　このセミナーでは、レオロジー測定の原理から、実験的に求まる種々のパラメーターの意味を、直感的かつ厳密にまとめて解説する。そして、レオロジーデータの見方やそこから想像できる分子論的な考察を、具体例を挙げながら説明する。

1. レオロジーとは
2. レオロジー測定の基礎
   1. 刺激と応答
      • ひずみ ○ひずみ速度 ○応力
   2. レオメーター
3. 各種粘性
   1. ニュートン粘性と非ニュートン粘性
   2. ダイラタンシーとチキソトロピー
   3. ビンガム塑性
4. 粘弾性モデル
   1. マクスウェルモデルとフォークとモデル
   2. 粘弾性固体と粘弾性液体
   3. 応力緩和
   4. 粘度成長関数
   5. 複素弾性率
   6. 緩和モード分布と平均緩和時間
5. Boltzmannの重畳原理
   1. 線形応答の考え方
   2. 緩和弾性率と複素弾性率の関係
6. 高分子の線形粘弾性
   1. 粘弾性スペクトルの見方
   2. 時間温度換算則
   3. 粘弾性パラメーターの分子量依存性
   4. 粘弾性スペクトルの濃度依存性
7. 高分子の分子運動
   1. 分子理論
   2. 実験データと理論の比較
8. 非線形粘弾性
   1. 大変形応力緩和とダンピング関数
   2. シェアシニングとシックニング
   3. 伸長粘度における非線形
   4. 非線形粘弾性からわかること
9. まとめ
• 質疑応用・名刺交換