¿Se puede detectar el punto de gel de un polímero entrecruzado mediante el cruce de G′ – G″?

Resumen Las mediciones mecánicas dinámicas permiten la determinación directa del instante en el que un polímero de red forma gel. En dicho experimento, se mide la evolución de G ′( t ,ω 0 ) y G ″ ( t ,ω 0 ) en cizalla oscilatoria de pequeña amplitud en función del tiempo de entrecruzamiento t . La frecuencia ω 0 se mantiene constante durante todo el experimento. Al inicio del experimento, G ″ es varios órdenes de magnitud mayor que G ′, y al finalizar la reacción, este orden se invierte. Recientemente, Tung y Dynes han sugerido que el punto de gel (GP) podría ocurrir en el momento en que G ′ y G ″ se cruzan. Sin embargo, hay mucho debate sobre si el GP ocurre exactamente en el cruce o simplemente en sus cercanías. Este estudio resuelve la disputa modelando el comportamiento reológico en GP: solo hay una clase de polímeros de red para los cuales el GP coincide con el cruce. Esta clase de polímeros exhibe, al alcanzar el GP, un relajación de ley de potencias G ( t ) ∼ t − n con un valor de exponente específico n = 1/2. Los ejemplos son polímeros de red balanceados estequiométricamente y redes con exceso de agente de entrecruzamiento, sin embargo, solo a temperaturas muy por encima de la transición vítrea. De lo contrario, el comportamiento de ley de potencias quedaría enmascarado por la vitrificación. La relajación de ley de potencias parece ser una propiedad de los polímeros en GP en general. Sin embargo, algunos polímeros tienen un valor de exponente diferente, n ≠ 1/2, en cuyo caso el cruce ocurre antes del GP (para n 1/2); es decir, el cruce no se puede utilizar para detectar el GP. Mientras que no se conocen redes con n 1/2. Se sugiere un nuevo método para medir el GP de estas redes desbalanceadas.