高分子の粘弾性について

質問

高分子の粘弾性はバネなどの弾性体とどのような点が異なるのか？またそれは高分子材料のどのような物性に反映されるのか？という問題が宿題に出たのですが分かりません。

どなたか教えてください。

回答No.2

psa29 · ベストアンサー

この場合、バネなどの弾性体を完全弾性体、つまり、フックの法則が成立する固体を想定しているのではないでしょうか？
一般に高分子材料は粘弾性体と言われますが、粘とは粘性、つまり液体の性質を意味し、弾とは弾性、つまり固体の性質を意味しているのですから、粘弾性体とは、液体と固体の両方の性質を持つ物質のことだという意味になります。
高分子材料は、見かけは固体ですが、実は液体の性質も持っている。
液体の性質とは、流れると言うことですよね。
高分子は、分子がからみ合っていますが、外力がかかっていると、分子がするするとずれてしまいます。
これが流動の原因です。
液体の性質も併せ持っているので、クリープ現象や応力緩和現象を起こします。
力を加えると固体と同じように瞬時に変形しますが、その後も荷重を加え続けるとその後も徐々に変形してしまいます。長い時間かかって、プラスチック材料が変形してしまうのが、このクリープ現象です。
プラスチックに変形を加えると、元の形状に戻ろうとする応力が内部に発生します。バネではその応力は、長時間後も一定値を示します。
プラスチックでは、徐々に戻ろうとする応力が減少してしまいます。
これもプラスチックが液体の性質を持っているからなのです。
この現象を応力緩和といいます。

回答No.1

noname#160321

結構難しい議論になり、多くの高名な科学者がモデルを提出してきました。
それを簡単に説明することは不可能で、本一冊ぐらいにはなります。
さしあたり、これくらい、↓で概念をおつかみ下さい。
http://hr-inoue.net/zscience/topics/viscoelastic/viscoelastic.html

粘弾性力学の基礎
リチャ－ド・Ｍ．クリステンセン　国尾武　訳
雄松堂出版 （2000/06 出版） 291p / 22cm / A5判　ISBN： 9784841902754　NDC分類： 501.33　価格： ￥8,400 (税込)
入手不能だそうです。