高分子・複合材料

同じ種類の高分子で結晶化度が高くなると、一般にどうなるか。

  1. A密度と弾性率が上がり、透明性は下がる
  2. B密度は下がり、弾性率は上がる
  3. C密度と弾性率がともに下がり、透明性は上がる
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正解:A. 密度と弾性率が上がり、透明性は下がる

結晶部では分子鎖が規則正しく密に詰まっているので、結晶化度が高いほど密度が上がり、分子鎖間の相互作用も強くなって、弾性率、降伏強さ、耐熱性、耐薬品性が向上します。高密度ポリエチレン(HDPE)が低密度ポリエチレン(LDPE)より硬いのはこのためです。一方、結晶部と非晶部では屈折率が異なり、光の波長程度以上の大きさの球晶などが光を散乱するので、透明性は下がって乳白色になります。気体も結晶部を通りにくいので、気体の透過性は低くなります。密度が下がるというのは逆で、透明性が高いのはPMMAやポリカーボネートのような非晶性の高分子の特徴です。

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