Степень отверждения

Степень отверждения описывает превращение, достигаемое в ходе реакций сшивания (отверждения). В макромолекулярной химии сшивание относится к химическим превращениям макромолекул, между которыми могут образоваться поперечные связи, при этом система линейных цепных молекул образует трехмерную полимерную сетку. Отверждение может быть достигнуто либо прямым сшиванием макромолекул, либо реакцией с уже существующими полимерами.

Это можно легко измерить с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).

Степень отверждения α – это количество преобразованного тепла, деленное на энтальпию реакции.

α =  H/ΔHR

Степень отверждения уже (частично) сшитого образца можно определить по остаточной энтальпии пост-сшивания, HPC (пост-отверждение). Затем степень отверждения можно рассчитать, как

α =  1-(HPC/ΔHR)

 

Рис. 1: результаты измерений на DSC 214 Polyma; черная кривая: незатвердевший клей; красная кривая: частично отвержденный клей (масса образца: 2,80 мг и 2,77 мг; скорость нагрева 5 К/мин)

На рис. 1 представлен пример расчета степени отверждения для частично отвержденного клея. Незатвердевший клей показывает энтальпию отверждения 242,35 Дж/г, в то время как частично отвержденный образец показывает энтальпию всего 203,92 Дж/г для реакции пост-отверждения. Таким образом, можно рассчитать степень отверждения 15,9% для частично отвержденного образца.