Микроструктурирование в смесях диблок-сополимеров разной длины и системах диблок-сополимер-ПАВ-растворитель

• Автор: Боровинский, Александр Людовидович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 105 с. : ил.

Введение I Обзор основных представлений о блок-сополимерах и поверхностно активных веществах
1 Структура блок-сополимеров, их свойства
1.1 Расплавы блок-сополимеров
1.2 Теория Лейбпера для режима слабой сегрегации
1.3 Теория Семенова для режима сильной сегрегации
2 Растворы диблок-сополимеров в селективных растворителях
2.1 Мицеллы в разбавленном растворе диблок-сополимеров

2.2 Мицеплообразование в растворе диблок сополимеров
3 Микроструктурирование в смесях диблок-сополимеров
3.1 Привитые слои
3.2 Микрофазное расслоение в смесях диблок-сополимеров в разбавленном растворе
4 Свойства поверхностно активных веществ
II Микрофазное расслоение в смеси диблок-сополимеров в режиме сильной сегрегации
1 Постановка задачи
2 Структура ядра мицеллы

3 Свободная энергия смешанной мицеллы
4 Фазовое равновесие в смеси блок-сополимеров
III Мицеллообразование в разбавленном растворе смеси диблок-сополимеров в селективном растворителе
1 Постановка задачи
2 Модель
3 Фазовая диаграмма раствора
4 Обсуждение результатов и сравнение с экспериментальными данными
IV Мицеллообразование в системе диблок-сополимер / ПАВ
/ растворитель
1 Постановка задачи
2 Модель
3 Свободная энергия агрегата
4 Результаты
5 Обсуждение результатов и сравнение с экспериментальными данными
Основные результаты и выводы работы
Литература

В последние десятилетия теория полимерных систем является интенсивно развивающейся областью статистической физики. В частности, широкое внимание привлекает явление микрофазного расслоения в различных полимерных системах. Огромное число работ посвящено изучению растворов и расплавов блок-сополимеров. Такой интерес исследователей к блок-сополимерам связан с широкими возможностями их практического применения. Материалы на основе блок-сополимеров получили название композиционных материалов. Блок-сополимеры используются для создания высокопрочных пластмасс и термопластичных эластомеров.
В настоящее время акцент в изучении переместился с создания конструкционных материалов на новые объекты промышленного интереса, так называемые функциональные полимеры. Это такие полимерные системы, которые характеризуются резким откликом на небольшие изменения внешних условий (качество растворителя, pH, содержание соли в растворе, температура и т. д.). Эти материалы находят применение в медицине как средства дозирования и доставки лекарственных средств в организме человека, в качестве функциональных элементов различных датчиков, при создании катализаторов. Как правило, функциональные полимеры представляют собой ионсодержащие системы и часто содержат микроструктуры наномасштаба, что и позволяет обеспечить высокую чувствительность системы. В первом случае опредеII.3 Свободная энергия смешанной мицеллы

где 13(а,р) определяется как
Р(а,р) = +р(1 - а)1/2 ^1 - + +р(1 +р( 1 - а)1//2) лагс^Ь [(1 - о)1/2] +
+р2( 1 - а) ^1 + ~о^ +р ^ (1 - о)5/2
-^р2(1-а5/2). (2.24)
Вспомним теперь, что А есть потенциал в центре мицеллы (см. (2.8)):
д^23/2^1/2(1+ )1/2) ^225)

В свою очередь степень агрегации мицеллы (5 выражается через ее радиус:
О-з *щ*рМ- (2'26)
С учетом двух последних уравнений выражение для свободной энергии принимает вид
^(1+улг /3(П|?), (2.27)
16 4я/ дг^/ (1р(1 — ск)1/2)5 Выражения (2.27), (2.24), (2.11) определяют свободную энергию ядра смешанной мицеллы.
3. Свободная энергия смешанной мицеллы
В соответствии со строением мицеллы, следуя рассуждениям работ [4], [6], ее свободную энергию можно записать в виде суммы четырех слагаемых:
-Р1 = -р1+ 72 + ^3 + р4; (3.1)
где Т7! поверхностная свободная энергия, Р2 — вклад, связанный с растяжением блоков В в короне, 7з описывает свободную энергию блоков