可塑性材料について

質問

ゴムとかプラスティックを可塑性材料といいますが、
可塑性っていうのは外力を加えた後それを取り去っても変形が元に戻らない性質のはずです。
ゴムとかプラスティックは変形させていた外力を取り除くと元の形に戻ってしまいますがなぜ可塑性なのでしょうか？
どなたか教えてください。

回答No.4

shota_TK · ベストアンサー

英語の"plastic"を日本語にすると「可塑性の」ですね．
可塑性については，おっしゃる通り，変形が戻らない性質です．

まず，プラスチックについてですが，材料はバネのような性質をもっています．ある範囲内の荷重をかけたときには，荷重を外せば元の長さにもどります．このような変形を弾性変形と言います．
しかし，ある範囲を超えると，バネはもとに戻らなくなりますね．このような変形を「塑性変形」と言います．
プラスチックは一般的に弾性範囲が小さく，塑性変形しやすい材料です．「元に戻る」と感じているのは，与えている荷重のレベルが低いからなんです．もっと高い荷重を与えれば，「可塑的な変形」を起こします．
たとえば，コンビニでくれるビニール袋を破れない程度に引っ張ってみて下さい．伸びちゃって元に戻らないですよね．これが可塑性です．ペットボトルなどを変形させて元に戻るのは，プラスチックの高い変形能によるもので，与えてる荷重のレベルが低いから塑性変形していない，というわけです．

次にゴムですが，ゴムは可塑性材料に含めるのは，ちょっと問題があるかも知れません．高分子材料は，繊維，プラスチック，フィルム，ゴムなどに分類されます．繊維やフィルムは延伸されていて可塑性を示さない場合が多く，可塑性材料とは言いにくいものが多いです．
製品のゴムは「加硫」と言って，分子間を架橋している場合が多いです．このため，プラスチックのような可塑性を示さない場合が多いんです．
また，ゴムの変形は「ゴム弾性」と言われ，プラスチックの変形とはメカニズムが違うんです．簡単に言うと，分子の「ほぐれにくさ」をエネルギーにしています．（参考URLに出ています）

以上，まとめると
○プラスチックについては，与えている荷重が小さいから可塑性を示していないように見えるだけ．
○ゴムについては，変形のメカニズムが異なるし，明確な可塑性を示さない場合が多い．
ということです．
なお，プラスチックの中にも，可塑性をほとんど示さないものもあります（ある種のエポキシ樹脂とか）．

参考URL：

http://www.yrc.co.jp/mb-techno/use/backno.html

お礼

具体的な回答ありがとうございます。

回答No.5

14861485

ゴムやプラスチックで熱可塑性を持っているものは、温度が可塑化温度（軟化点）以上になると粘土の様な状態になってきます。この状態が可塑状態です。
通常エポキシ樹脂やウレタンなどの熱硬化性樹脂は熱可塑性樹脂とは区別されています。
ゴムの場合、架橋してしまったものは再び熱を加えても可塑性は発現しません。
エラストマーなどは再現性があるものが多いようです。

お礼

回答ありがとうございます。

回答No.3

jay

可塑性とは「固体に、弾性限界以上の力を加えると連続的に変形し、力を除いても変形したままでひずみが元に戻らない性質」です。

ゴムが元の形に戻るのは、可塑性材料ではなく、「弾性材料」だからです。

プラスチックには可塑性があるもの、熱を加えると可塑性を発現するもの、可塑性がないものなど、色々あります。
変形させても元の形に戻る場合は、(1)可塑性がない(2)弾性限界以上の力を加えていない、のどちらかでしょう。

お礼

回答ありがとうございます。

回答No.2

choichi

詳しくは分かりませんが、加工の方法には「熱」を加える方法がありますよね。「熱可塑性」という言葉があったように思います。もっと詳しく分かったら又回答します。

お礼

回答ありがとうございます。
熱可塑性ということは常温では可塑性材料では無いということでしょうか？

回答No.1

noname#4923

少し勘違いされているようです。
例えばプラスティックの容器がそのままの形で存在していること自体が可塑性ですよ。

お礼

回答ありがとうございます。
しかし、よくわかりません。