硬化度

硬化度は、架橋反応(硬化)における反応率を表します。架橋とは高分子化学では、多数の分子が個々に結合され三次元のネットワーク構造を形成する反応を指します。架橋は、高分子間で直接結合するか、既存の重合体に反応を起こさせるかのいずれかで達成されます。 

示差走査熱量測定(DSC)では架橋反応を簡単に測定することができます。 

硬化度αは、変換された熱量を反応エンタルピーで除したものです。

α =  H/ΔHR

すでに(部分的に)架橋された試料の場合は、架橋後の残留エンタルピーであるHPC(ポストキュア)から硬化度を決定できます。このとき、硬化度は次のように求めます。 

α =  1-(HPC/ΔHR)

図1. DSC 214 Polyma 測定結果。黒:未硬化バインダー、赤:部分硬化バインダー(試料: 2.80 mgおよび 2.77 mg、昇温速度 5K/min)

図 1 は、部分的に硬化したバインダーを測定したグラフで、ここから硬化度を算出します。未硬化試料は 242.35 J/g の硬化エンタルピーを示しますが、部分的に硬化した試料のエンタルピーは硬化後に 203.92 J/g を示すにとどまります。ここから部分硬化試料の硬化度は 15.9% と求められます。 


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