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点である。ゲル化点では、溶液はゲル化し、流動性が失われる。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蓄積し、体積収縮につながる可能性がある。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の特徴である。たとえば、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ではゲルは生成しない。ゲルは混合物のわずかな割合を占めることが多いが、バルクの特性に大きな影響を与える。^[1]

ゲル点では無限のポリマーネットワークが出現する。反応の程度を測定できると仮定すると、反応の程度は架橋に現れるモノマーの割合として定義され、ゲル点を決定することができる。^[2]ゲル点が形成される 臨界反応程度は 次のように表される。${\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％のモノマーが反応するだけでゲル化点に到達できます。これは、ポリマーが無限のネットワークを形成できることの容易さを示しています。ゲル化の臨界反応範囲は、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}$

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

• 流動点
• コールドフィルターの詰まり箇所
• 石油

• Rudin, Alfred; Choi, Phillip (2012).ポリマー科学と工学の基礎、第 3 版。Elsevier Science。p. 410。ISBN 978-0-12-382178-2。