樹脂の伸びと分子構造の関係

質問

樹脂の伸びには、引っ張りによる伸びと、熱膨張による伸びがあります。
ともに、分子内に回転可能な部分があると伸びが大きくなるというのは理解できますが、引っ張りおよび熱による伸びの間に物理的違いはあるのでしょうか。
○○という要素があると引っ張りでは伸びるが熱では伸びない、といったことがあれば教えてください。
もし引っ張りと熱膨張の伸びが同じ現象だとすれば、両者の間に関係式のようなものはあるのでしょうか。

回答No.1

DexMachina

線材に引っ張りの力を加えた場合、引っ張り方向には伸びますが、
線材の太さは減少します(輪ゴムの伸長をイメージしてみて下さい)。
(→結合の方向が揃えられる形)

一方、熱膨張の場合、長さだけでなく、太さについても増加します。
(→原子の熱振動により、(直接結合していない)隣接原子との距離が増加
　する形)

従って、引っ張りによる伸びと熱膨張は別の現象と思います。

なお、熱膨張率の大小を左右する因子はわかりませんが、引っ張りに
よる伸長は、樹脂に「比較的緩い編み目構造がある場合」(ゴムなど)や、
「強い力で解放される程度の折り畳み構造がある場合」(ポリエチレン等：
紙パック飲料のストローの包装樹脂など、ある程度強く引っ張ると急に
伸びる(ゴムと違って元には戻らない)ものがありますが、あれが確かこの
パターンだったかと)などで大きくなった思います。