高分子粘弾性の基礎と測定・評価方法

プラスチックなどの高分子材料の力学的特性や挙動は、変形速度や温度に依存して著しく変化することが知られています。例えば、低い温度では、一定負荷に対して金属の場合と同様に負荷に応じた変形が生じる、いわゆる弾性的な挙動を示したとしても、温度が上がると時間の経過とともに変形が進行するクリープ現象が現れます。 　この、いわゆる粘弾性材料の力学特性や挙動は、プラスチックだけではなく、それを母材とする繊維強化複合材料の他、ゴム、アスファルト、ガラス、生体骨などにおいても見られます。このような粘弾性挙動を示す材料を、成形加工、また構造部材として使用するためには粘弾性力学の知識が必要不可欠であると言えます。 　本講座のポイントは、高分子材料と粘弾性挙動に関する変形のイメージを身につけ、いかなる考え方にも対応できるようにすることです。また、本セミナーは、2010年9月、2011年5月に開催した、日本機械学会 材料力学部門講習会の内容を発展的に継承するものです。

1. 高分子材料の性質
   1. 熱硬化性と熱可塑性
   2. 結晶性高分子材料
   3. ガラス転移温度
   4. フィジカルエージング
   5. 高分子系複合材料
2. 粘弾性力学の基礎
   1. 粘性と弾性
   2. Maxwellモデル
   3. Voigtモデル
   4. 一般化Maxwellモデル
   5. 一般化Voigtモデル
   6. 線形粘弾性構成方程式
3. 粘弾性力学に関する演習問題
4. 粘弾性挙動に及ぼす影響の定量的評価方法
   1. 示差走査熱量測定
   2. X線回折
   3. 偏光顕微鏡による観察
   4. 分子量測定
   5. FT-IR分析
   6. 粘弾性特性評価試験法
5. 応力緩和試験・クリープ試験・動的粘弾性試験から明らかになること
   1. 粘弾性係数の算出
   2. 時間-温度依存性
   3. 時間-影響因子依存性
   4. ガラス転移温度
6. まとめ

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