Теоретическое изучение мицелл диблок-сополимеров в растворе и на поверхности

• Автор: Патюкова, Елена Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Мицеллы диблоксополимеров в разбавленных растворах и явление конденсации противоионов

1.1 Мицеллообразование в разбавленных селективных растворах

нейтральных диблоксополимеров

1.1.1 Критическая концентрация мицеллообразован и я .

1.1.2 Мицеллы нейтральных диблоксополимеров.

1.2 Мицеллообразование в растворах диблоксополимеров с полна л ектролитны.ми блоками

1.3 Разбавленные растворы иолиэлектролитов. Конденсация противоионов

1.4 Выводы.

2 Мицеллы диблоксонолимеров с гидрофобным заряженным блоком

2.1 Модель .
2.2 Результаты и обсуждения
2.3 Сравнение с экспериментом
2.4 Выводы.
3 Микрофазное расслоение в расплавах и сверхтонких пленках диблоксонолимеров
3.1 Микрофазное расслоение в расплавах диблоксонолимеров .
3.2 Теория самосогласованного поля.
3.3 Теория слабой сегрегации.
3.4 Теория сильной сегрегации
3.5 Сверхтонкие пленки диблоксополимеров. Теория и эксперимент.
3.6 Выводы
4 Сверхтонкие пленки диблоксополимеров
4.1 Модель
4.2 Вычисление свободной энергии.
4.2.1 Поверхностнофобные диски.
4.2.2 Поверхностнофобиыс полосы
4.2.3 Двойной слой.
4.3 Результаты и их обсуждение.
4.4 Обобщение накопленных результатов по сверхтонким пленкам диблоксополимеров
4.5 Выводы
Заключение
Литература


Теоретическое изучение зависимости равновесных характеристик мицелл диблоксополимеров АВ в разбавленных растворах от параметров системы. Предполагается, что диблоксополимеры АВ обладают следующими свойствами а Аблоки не содержат заряженных групп, и растворитель для них является хорошим б Вблоки содержат небольшую
долю диссоциирующих групп, и растворитель для Вблоков является плохим. Предполагается, что диблОксополимеры А В обладают следующими свойствами а Аблоки адс рбирутотся на подложке, б Вблоки отталкиваются от подложки, но зато адсорбируются на поверхности пленки, сформированной Аб оками. Также ставится задача обобщения накопленных теоретических результатов по сверхтонким пленкам диблоксополимеров. Впервые была построена и изучена теоретическая модель мицелл диблоксополимеров, состоящих из незаряженных растворимых блоков и слабозаряжениых нерастворимых блоков. В рамках построенноей модели была предсказана термодинамическая устойчивость таких мицелл при определенных условиях. Было выявлено два термодинамически стабильных типа мицелл сильнозаряженные полиэлектролитные и квазинейтральные иономерные. Было показано, что переход от одного типа мицелл к другому осуществляется при изменении степени заряженности блоков ядра II сопровождается немонотонным изменением агрегациоиных чисел мицелл. Впервые были теоретически исследованы сверхтонкие пленки диблоксоиолимеров, один из блоков которых хорошо смачивает поверхность, а другой сс не смачивает, зато смачивает поверхность пленки, сформированной первым блоком. Были предсказаны следующие структуры пленок поверхностнофобные диски, иоверхностнофобныс полосы и двойной слой. Были определены области термодинамической устойчивости предсказанных структур и построены фазовые диаграммы. Было показано. Впервые были обобщены все накопленные теоретические результат ы по сверхтонким пленкам диблоксополимеров. Выли построены обобщающие фазовые диаграммы. Полученные результаты носят фундаментальный характер, а также могут быть полезны при синтезе новых материалов с заданными свойствами. В частности, для приготовления мицелл, чувствительных к изменениям , создания пленок с химически структурированной поверхностью. Содержание различных разделов диссертации докладывалось на российских и международных конференциях Четвертой Всероссийской Каргинской Конференции Наука о полимерах му веку Москва, Россия, 3й конференции СТИПОМАТ Л Диаблере, Швейцария, 6м международном симпозиуме Молекулярный порядок и мобильность в полимерных системах СанктПетербург, Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам Ломоносов Москва, Россия, Тренды в нанонауке Ирзее, Германия, Пятой Всероссийской Каргинской Конференции Полимеры Москва, Россия, . Основные результаты диссертации опубликованы в 8и работах, из них 2 статьи в рецензируемых журналах и 6 тезисов докладов. Список работ приведен в конце диссертации. Результаты, изложенные в диссертации, получены лично Патюковой Е. С. Постановка задач исследований, определение методов их решения и интерпретация результатов выполнены совместно с научным руководителем и Е. Ю. Крамаренко при личном участии Патюковой Е. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения, списка цитируемой литературы и приложения, содержит 2 страницу текста, включая рисунка. В диссертации использовано 9 литературных источников. В главе 1 дается обзор работ по исследованию мицелл диблоксополимеров в разбавленных растворах и полиэлектролитов в плохом растворителе. Глава 2 посвящена оригинальным результатам по теории мицелл диблоксополимсров, у которых один блок является незаряженным и растворимым, а другой заряженным и нерастворимым. Глава 3 посвящена обзору литературы по микрофазному расслоению в расплавах диблоксополимеров и сверхтонким пленкам. Глава 4 посвящена построению теории, описывающей формирование сверхтонких пленок в ситуации, когда один блок адсорбируется на подложке, а другой блок от нее отталкивается, зато адсорбируется на поверхности пленки, сформированной первым блоком. В заключении обобщены основные результаты.