高分子レオロジーの基礎と粘弾性測定

第1部 高分子レオロジーの基礎と活用方法およびデータ解釈

(2017年1月30日 10:30〜14:15) 第1部

　典型的な粘弾性物質は高分子です。レオロジーでは様々な物質を対象としますが、学問としては高分子の分子運動と粘弾性との関係解明を基盤として発展してきました。また、技術としても高分子工業において多くの成果を上げてきました。 　しかし、しばしばレオロジーを実際の工業に役立てるのは難しいという声を聞きます。確かに分散系や複合材料など不均質系においては難しい点もあります。このセミナーでは、工業的応用という立場に立って高分子に焦点を絞り、レオロジーから何がわかり、どう応用したらよいかについて、数式を使わず基礎から応用までやさしく講義します。 　レオロジー現象論とメカニズムを関連づけて解釈するための基本、さらに高分子に限らず複雑な工業材料にレオロジーを技術として応用するためのコツについて概説します。

1. 粘性の基礎
   1. 力学の基礎
      1. ひずみ
      2. ひずみ速度
      3. 応力
   2. 粘度と非ニュートン流動
      1. 粘度の定義と粘度測定原理
      2. 流動パターンと非ニュートン流動
2. 粘弾性の基礎
   1. 粘弾性の現象論
      1. マックスウェルモデルと応力緩和
      2. フォークトモデルと遅延弾性
      3. 4要素モデル
   2. 動的粘弾性の定義
      1. 振動ひずみと振動応力
      2. 貯蔵弾性率と損失弾性率
      3. 動的粘弾性関数の周波数依存性
3. 高分子の粘弾性
   1. 高分子溶液の粘度挙動
      1. 高分子溶液の非ニュートン流動
      2. 高分子の分子量と粘度挙動との関係
   2. 時間 – 温度換算則
      1. 高分子の分子運動とガラス転移
      2. 高分子の分子量と時間 – 温度換算則との関係
   3. 高分子の構造と粘弾性
      1. 高分子の高次構造と粘弾性との関係
      2. 重合硬化過程のレオロジー
   4. 伸長流動場における高分子レオロジー
      1. せん断粘度と伸長粘度
      2. 紡糸と高分子の伸長流動

第2部 粘弾性測定の基礎と応用

(2017年1月30日 14:30〜16:30) 第2部

　レオロジー測定は近年工業材料に限らず、食品、化粧品、医薬品、生体材料と多岐にわたる分野で盛んに評価されるようになってきました。また材料としても高分子はもとより、分散系、エマルジョン等と多種多様な材料の評価に応用されています。 　本稿では粘弾性の基礎を中心としてレオロジーの評価の考え方、フロー測定 (粘度測定) 、オシレーション測定 (ダイナミック測定) を中心として各材料ごとに評価事例を踏まえて解説いたします。

1. 粘弾性の基礎
   • 変形様式
2. フロー測定
   • 降伏値
3. 過渡測定
   1. クリープ
   2. 応力緩和
4. オシレーション測定
   1. オシレーションの基礎
   2. 代表測定的
5. レオメータ
   1. レオメータの機構
   2. ジオメトリーの選択方法
6. データ集
   1. フロー
   2. 熱硬化性樹脂
   3. エマルジョン
   4. サスペンジョン
   5. ゲル
   6. 粘着剤
   7. ポリマーメルト
   8. UV硬化性樹脂
   9. 固体粘弾性
   10. マスターカーブ
   11. 界面粘弾性