Tytuł artykułu
Autorzy
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
Mezofazy w układach polimerów: budowa i przemiany fazowe
Języki publikacji
Abstrakty
The system of AB diblock copolymers forms many ordered structures, e.g., hexagonal, lamellar, cubic, and gyroid. These structures are formed owing to the incompatibility of the homopolymers A and B that constitute the copolymer. The A-B covalent bonds can prevent the incompatibility that results in macrophase separation. The system can separate locally (microphase separation) into ordered A-rich and B-rich spherical (cubic phase), layered (lamellar phase) or cylindrical (hexagonal phase) domains. The gyroid structure is special: it is bicontinuous and the A-rich and B-rich domains form channels of the Ia3d symmetry. Three methods used to study the systems are the mean-field model, self-consistent one-loop approximation, and the self-consistent field theory; each can be developed from the Edwards Hamiltonian. The single chain statistics in the disordered phase of a diblock copolymer is shown to deviate from the Gaussian statistics on account of fluctuations. In the one-loop approximations, the diblock copolymer chain is shown to stretch at the point where two incompatible blocks meet; each block shrinks close to the microphase separation transition. Stretching outweighs shrinking and the net result is the increase in the radius of gyration about the Gaussian value. Another example of the ordered structure is provided by liquid crystalline (LC) polymers. The LC polymer main chains (usually very stiff) form primarily nematic phases which are characterized by the orientational order. The long chains are ordered in one direction, breaking the rotational symmetry. Finally we show the general features of the Landau-Ginzburg model, which is the simplest model for the study of ordered polymer systems.
Układy polimerów w zależności od sztywności i budowy łańcucha polimerowego tworzą wiele uporządkowanych struktur. W układach kopolimerów giętkich tworzą się przestrzennie uporządkowane struktury, takie jak fazy lamelarne, heksagonalne, fazy dwuciągłe o strukturze podwójnego diamentu lub razy żyroidalne, lamelarno-katenoidalne, micelarne o strukturze bcc itd. W układach kopolimerów trójblokowych A/B/C powstają struktury wielociągłe. W układach polimerów sztywnych tworzą się przede wszystkim struktury uporządkowane orientacyjnie, takie jak faza nematyczna. Kopolimery dwublokowe A/B składają się z sekwencji monomerów typu A połączonych chemicznie w jednym punkcie z sekwencją monomerów typu B. Ze względu na niekompatybilność monomerów A i B, w niskiej temperaturze występuje dążenie do zmniejszenia liczby kontaktów pomiędzy monomerami A i B; tworzą się wówczas domeny wzbogacone w mery A lub B, ułożone periodycznie w przestrzeni. Granicę domen tworzy powierzchnia, na której znajdują się miejsca chemicznego połączenia łańcuchów A i łańcuchów B. Powierzchnia ta ma taką symetrię jak cała struktura. W wysokiej temperaturze układ kopolimerów dwublokowych jest nieuporządkowany. Gdy obniżamy temperaturę, zbliżając się do przemiany fazowej faza nieuporządkowana -> faza uporządkowana, łańcuchy kopolimeru tworzą lokalnie strukturę typu hantli, tzn. rozciągają się w miejscu połączenia chemicznego A-B; równocześnie kurczą się obszary zajmowane przez sekwencję A lub B. Struktury tworzone przez dwublokowe kopolimery bądź ich mieszaniny są analogiczne do struktur jakie tworzą się w wodnych roztworach substancji powierzchniowo czynnych albo lipidów. Jeden z opisów przemian fazowych w mieszaninach polimerów wykorzystuje mezoskopowy hamiltonian Edwardsa i oparte na nim wyprowadzenie funkcjonału Landaua-Ginzburga z odpowiednimi parametrami uporządkowania. Globalne minimum tego funkcjonału opisuje w odniesieniu do danych warunków termodynamicznych stan równowagi układu, a tym samym strukturę jaką ten układ tworzy. Do opisu struktur tworzonych w mieszaninach polimerów stosuje się również samouzgodnioną metodę teorii pola wyprowadzoną przez Edwardsa i Helfanda, metody teorii elastyczności i symulacje komputerowe.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
523--530
Opis fizyczny
Twórcy
autor
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPL3-0003-0082
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.