Самосборка амфифильных гребнеобразных сополимеров: влияние ориентационно-индуцированного притяжения

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Теоретически изучена самосборка в разбавленных растворах амфифильных гребнеобразных сополимеров, состоящих из сольвофильной (гидрофильной) основной цепи и сольвофобных (гидрофобных) боковых групп. Теоретическая модель включает в себя ориентационную подвижность боковых групп, которая учитывается в качестве вклада в свободную энергию системы. Построены диаграммы состояния для различного содержания боковых групп в амфифильном гребнеобразном сополимере, качества растворителя для сольвофильных и сольвофобных групп, а также отношений объемов мономерного звена основной цепи и боковой группы. Определены области сферических и цилиндрических мицелл и агрегатов с ламеллярной структурой. Движущей силой в формировании агрегатов с ламеллярной структурой является ориентационная энтропия боковых групп, которая обусловливает возникновение сил ориентационно-индуцированного притяжения. Полученные теоретические результаты находятся в согласии с литературными данными.

About the authors

D. E. Larin

A.N. Nesmeyanov Institute of Element-Organic Compounds

Email: larin@polly.phys.msu.ru
119991 Moscow, Vavilova St., 28

V. V. Vasilevskaya

A.N. Nesmeyanov Institute of Element-Organic Compounds

119991 Moscow, Vavilova St., 28

References

  1. Grosberg A.Yu., Khokhlov A.R. // Statistical Physics of Macromolecules. Moscow: Nauka, 1989. English translation: AIP Press: N.Y., 1994.
  2. Lifshitz I.M., Grosberg A.Y., Khokhlov A.R. // ReV. Mod. Phys. 1978. V. 50. P. 683.
  3. Holmberg K., Jonsson B., Kronberg B., Lindman B. // Surfactants and Polymers in Aqueous Solution. Second ed. N.Y.: Wiley, 2002.
  4. Kale T.S., Klaikherd A., Popere B., Thayumanavan S. // Langmuir. 2009. V. 25. P. 9660.
  5. Eichhorn J., Gordievskaya Y.D., Kramarenko E.Yu., Khokhlov A.R., Schacher F.H. // Macromolecules. 2021. V. 54. P. 1976.
  6. Maresov E.A., Semenov A.N. // Macromolecules. 2008. V. 41. P. 9439.
  7. Larin D.E., Glagoleva A.A., Govorun E.N., Vasilevskaya V.V. // Polymer. 2018. V. 146. P. 230.
  8. Vasilevskaya V.V., Govorun E.N. // Polym. ReV. 2019. V. 59. P. 625.
  9. Zhang J., Liu K., Müllen K., Yin M. // Chem. Commun. 2015. V. 51. P. 11541.
  10. Du X., Liu Y., Wang X., Yan H., Wang L., Qu L., Kong D., Qiao M., Wang L. // Mater. Sci. Eng. C. 2019. V. 104. P. 109930.
  11. Wang X., Zhang H., Liang X., Shi L., Chen M., Wang X., Liu W., Ye Z. // Energy Fuels. 2021. V. 35. P.1143.
  12. Rouzes C., Durand A., Leonard M., Dellacherie E.J. // Colloid Interface Sci.2002. V. 253. P. 217.
  13. Lazutin A.A., Govorun E.N., Vasilevskaya V.V., Khokhlov A.R. // J. Chem. Phys. 2015. V. 142. P. 184904.
  14. Chen Y., Kushner A.M., Williams G.A., Guan Z. // Nat. Chem. 2012. V. 4. P. 467.
  15. Nichifor M. // Polymers. 2023. V. 15. P.1065.
  16. Du X., Liu Y., Wang X., Yan H., Wang L., Qu L., Kong D., Qiao M., Wang L. // Mater. Sci. Eng. C. 2019. V. 104. P.109930.
  17. Bianculli R.H., Mase J.D., Schulz M.D. // Macromolecules. 2020. V. 53. P. 9158.
  18. Wang F., Xiao J., Chen S., Sun H., Yang B., Jiang J., Zhou X., Du J. // Adv. Mater. 2018. V. 30. № 17. P. 1705674.
  19. Myrick J.M., Vendra V.K., Krishnan, S. // Nanotechnol. ReV. 2014. V. 3. P. 319.
  20. Sun B., Wang P., Shao C., Jiang P., Guo Y., Yan S., Fang W. // Fuel. 2024. V. 385. P. 134164.
  21. Vasilevskaya V.V., Khalatur P.G., Khokhlov A.R. //Macromolecules. 2003. V. 36. № 26. P. 10103.
  22. Semenov A.N., Joanny J.-F., Khokhlov A.R. // Macromolecules. 1995. V. 28. P. 1066.
  23. Halperin A. // Macromolecules. 1991. V. 24. P. 1418.
  24. Vasilevskaya V.V., Klochkov A.A., Lazutin A.A., Khalatur P.G., Khokhlov A.R. // Macromolecules. 2004. V. 37. P. 5444.
  25. Subbotin A.V., Semenov A.N. // Polymer Science C. 2012. V. 54. № 1. P. 36.
  26. Larin D.E., Govorun E.N. // Polymer Science A. 2019. V. 61. № 5. P. 710.
  27. Ivanova A.S., Mikhailov I.V., Polotsky A.A., Darinskii A.A., Birshtein T.M., Borisov O.V. // J. Chem. Phys. 2020. V. 152. P. 081101.
  28. Zhulina E.B., Sheiko S.S., Borisov O.V. // Soft Matter. 2022. V. 18. P. 8714.
  29. Zhulina E.B. and Borisov O.V. // Macromolecules. 2024. V. 57. P.10499.
  30. Erukhimovich I., Theodorakis P.E., Paul W., Binder K. // J. Chem. Phys. 2011. V. 134, P. 054906.
  31. Peng D., Zhang X., Feng C., Lu G., Zhang S., Huang X. // Polymer. 2007. V. 48. P. 5250.
  32. Li Y., Zhang Y., Yang D., Feng C., Zhai S., Hu J., Lu G., Huang X. // Polym. Chem. 2009. V. 47. P. 6032.
  33. Ding A., Xu J., Gu G., Lu G., Huang X. // Sci. Rep. 2017. V. 7. P. 12601.
  34. Imanishi R., Nagashima Y., Takishima K., Hara M., Nagano S., Seki T.// Macromolecules. 2020. V. 53. P. 1942.
  35. Glagoleva A.A., Vasilevskaya V.V. // J. Colloid Interface Sci. 2021. V. 585. P. 408.
  36. Nakatani R., Takano H., Chandra A., Yoshimura Y., Wang L., Suzuki Y., Tanaka Y., Maeda R., Kihara N., Minegishi Sh., Miyagi K., Kasahara Y., Sato H., Seino Y., Azuma T., Yokoyama H., Ober C.K., Hayakawa T. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2017. V. 9. P. 31266.
  37. Buglakov A.I., Larin D.E., Vasilevskaya V.V. // Polymer. 2021. V. 232. P. 124160.
  38. Buglakov A.I., Larin D.E., Vasilevskaya V.V. // Macromolecules. 2020. V. 53. № 12. P. 4783.
  39. Buglakov A.I., Ivanov V.A., Vasilevskaya V.V. // Polymer Science A. 2022. V. 64. № 3. P. 220.
  40. Buglakov A.I., Vasilevskaya V.V. //Macromolecules. 2023. V. 56. P. 6600.
  41. Shuldyakov G.A., Buglakov A.I., Larin D.E. // Polymer Science. A.2023. V. 65. № 4. P. 406.
  42. Israelachvilli J.N. // Intermolecular and Surface Forces. San Diego: Elsevier, 2011.
  43. Niinuma A., Tsukamoto M., Matsui J. // Langmuir. 2021. V. 37. P. 5393.
  44. Ebata K., Hashimoto Y., Yamamoto S., Mitsuishi M., Nagano S., Matsui J. // Macromolecules.2019.V. 52.P. 9773.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences