ゲルポイント

高分子化学において、ゲル化点とは、重合性成分を含む溶液の粘度が急激に変化することを指す。ゲル化点に達すると、溶液はゲル化し、流動性が低下する。モノマー/ポリマー溶液がゲル化点を通過すると、ゲル相に内部応力が生じ、体積収縮を引き起こす可能性がある。ゲル化は、 2次元または3次元のネットワークを形成できる架橋剤を含む重合反応に特徴的な現象である。例えば、ジカルボン酸とトリオールの縮合はゲルを生成するが、同じジカルボン酸とジオールの縮合ではゲルは生成しない。ゲルは混合物全体の特性に大きな影響を与えるにもかかわらず、混合物全体の中ではごくわずかな割合しか占めないことが多い。^[1]

数学的な定義

ゲル化点では無限のポリマーネットワークが出現する。反応度（架橋結合に現れるモノマーの割合として定義される）を測定できると仮定すれば、ゲル化点を決定できる。^[2]ゲル化点が形成される 臨界反応度は、 以下のように表される。${\displaystyle p}$ ${\displaystyle p_{c}}$

${\displaystyle p_{c}={\frac {1}{N-1}}\approx {\frac {1}{N}}}$

例えば、N≈200のポリマーは、わずか0.5%のモノマーが反応しただけでゲル化点に到達します。これは、ポリマーがいかに容易に無限のネットワークを形成できるかを示しています。ゲル化の臨界反応度は、モノマー混合物の特性、、、およびの関数として決定できます。[ 3 ^]${\displaystyle r}$ ${\displaystyle p}$ ${\displaystyle f}$

${\displaystyle p_{c}={\frac {1}{\sqrt {r+rp(f-2)}}}}$

参照

• 流動点
• コールドフィルターの詰まり箇所
• 石油

参考文献

1. RJ Young; PA Lovell (1991). 『ポリマー入門 第2版』 ロンドン: Chapman & Hall. ISBN 0-412-30640-9。
2. ポール、ヒーメンツ・C.、ロッジ・P.・ティモシー著『高分子化学』第2版、ボカラトン：CRC P、2007年、381-389ページ
3. Pinner, SH (1956). 「非等価混合物の機能性」. Journal of Polymer Science . XXI (97): 153– 157. Bibcode :1956JPoSc..21..153P. doi :10.1002/pol.1956.120219718.

さらに読む

• ルディン、アルフレッド、チョイ、フィリップ (2012). 『高分子科学と工学の基礎』第3版. エルゼビア・サイエンス. p. 410. ISBN 978-0-12-382178-2。