非相溶高分子混合系の流動下のドメイン構造と粘弾性

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本年度はポリジメチルシロキサンを一成分として固定し、二成分の粘度がほぼ等しい条件を保ちつつ、もう一方の成分をポリイソプレン、ポリイソブチレン、樹脂油、さらにポリアクリル酸塩の水溶液として、界面張力Γが異なる条件で、非相溶高分子混合系の定常ずり流動下における構造と粘弾性の関係を検討した。いずれの組み合わせにおいてもずり速度が著しく小さい場合を除いて、ずり応力、法線応力共にずり速度γの一乗に比例した。またこのずり速度領域ではポリアクリル酸塩の水溶液を用いた系以外では組成の小さい成分が楕円体ドロップレットになっているのが観察され、その大きさ(短径aで評価)は低ずり速度側で比較的広い分布を持つものの、平均値はずり速度に逆比例した。異なる系間の比較を行なうために、次元解析から予測されている、a∝ηγ/Γ(ηはモトリックスの粘度)の関係に基づいてプロットを行なったところ、試料成分の組み合わせによらず一本の直線となりこの関係が確認できた。ポリアクリル酸塩の水溶液を用いた系では密度差が小さすぎて界面張力の測定ができなかった。また構造観察の結果も他の系と異なり、変形の度合いが少なく、分布も広かった。この系は界面張力が非常に大きいと考えられるので、他の結果と合わせるとより高ずり速度側で他と同様な挙動を示すと推察される。ずり速度変化後の非定常状態の構造変化と粘弾性の関係については現在解析中である。