Polumer Micelles. I. Rheology of Diblock Copolymer Micelles in Selective Solvents.

Abstract

スチレンージエン (SD) ジブロック共重合体は, ジエン選択性溶媒中で, 沈殿S核上に可溶化Dコロナがグラフトされた球状ミセルを形成する. 低分子溶媒中では, 濃厚ミセルのコロナ間の浸透圧相互作用のため, ミセルは格子上に配列され, 弾塑性が発現する. このミセル格子の平衡弾性率Geは, コロナ・ブロックのエントロピー弾性を反映し, コロナ数密度vに比例する. しかし, Geの絶対値は, 古典的なエントロピー弾性に対する値 (Ge°=vkBT; kB=ボルツマン定数, T=絶対温度) に比べてかなり小さい. このGeとGe°の差は, 浸透圧相互作用下では隣接コロナ・ブロックの平衡形態に相関が生じ, 個々のブロックが独立なエントロピー鎖として振る舞えないために生じる差である. 一方, コロナと化学的に同一のホモポリマーを選択性溶媒とする場合, この相互作用がしゃへいされてミセルはランダムに分散し, ミセル格子に由来する塑性は消失する. このミセル分散系は, 個々のコロナ・ブロックの配向消失に対応する短時間粘弾性緩和と, ミセルの拡散によるミセル分布の異方性の消失を反映した長時間緩和を示す. 大変形下および高速流動下では, これらの緩和機構に対応した特徴的な非線形dampingおよびthinningが観察される. 特に, 長時間緩和の非線形性はブラウン粒子の分散系と共通の特徴を示し, 長時間域におけるミセル系と一般の分散系の類似性が示される.