J. Phys. France 48, 1809-1818 (1987)
DOI: 10.1051/jphys:0198700480100180900

Size and mass determination of clusters obtained by polycondensation near the gelation threshold

M. Adam¹, M. Delsanti¹, J.P. Munch¹ et D. Durand<sup>2

1</sup>  Service de Physique du Solide et de Résonance Magnétique, CEN-Saclay, 91191 Gif sur Yvette Cedex, France
²  Laboratoire de Chimie et Physico-Chimie Macromoléculaire, Unité associée au CNRS, Université du Maine, route de Laval, 72017 Le Mans Cedex, France

Abstract
The gelification process by polycondensation leading to self similar clusters of polyurethane is studied, near and below the gelation threshold. In dilute solutions, where light scattering experiments are performed, the interaction between clusters is a function of ε, the distance to the gelation threshold. This is a direct evidence of the swelling of the clusters. Thus, the experimental value of the exponent which links the size of the largest clusters to the distance from the gel point ε is larger than the value predicted by the percolation theory. However, the exponent γ, which links the weight average molecular weight to ε, is determined and found to be equal to 1.71 ∓ 0.06, in agreement with percolation theory. The gelification process by polycondensation and percolation belong to the same class of universality : they share two exponent values τ and γ.

Résumé
Au voisinage et au-dessous du point de gel, nous étudions le processus de gélification par polycondensation conduisant à des amas de polyuréthane self similaires. Les expériences de diffusion de lumière sont faites en solutions diluées. L'interaction entre amas est une fonction de l'écart au seuil de gélification, ε. Ceci est une observation directe du gonflement de ces amas. Il est alors évident que la valeur mesurée de l'exposant reliant la taille des plus grands amas à l'écart au seuil de gélification ε est plus grande que celle prévue par le modèle de percolation. Par contre, l'exposant γ reliant la masse moyenne en poids des amas à ε, insensible au gonflement, est trouvé égal à γ = 1,71 ∓ 0,06, valeur en bon accord avec la théorie de la percolation. Gélification par polycondensation et percolation appartiennent à la même classe d'universalité : elles partagent 2 exposants de même valeur τ et y.

PACS
6143 - Disordered solids.
8270G - Gels and sols.

Key words
condensation -- gels -- percolation -- polymers -- swelling