嵌段共聚物胶束溶液的热力学

本文对聚苯乙烯-氢化聚异式二烯（Poly (styrene-CO-ethylene )，简称SEP）在有机烃熔剂中胶束化过程的热力学性质作了较为深入的研究。研究结果表明，非线性的SEP共聚物在有机烃溶剂中的胶束化过程均为熵减过程，即在该体系中，聚合物分子从单个分子聚焦为胶束粒子是从无序到较为有序的过程，分子的构象数减少，这与离子型和非离子型表面活性剂在水中的胶束化过程相反；其次，SEP的ΔH°均为负值，说明胶表化过程是放热的，并且ΔH°的绝对值较大，说明胶束化过程明显地依赖于温度；溶剂的选择性越强，胶束化过程放热越少，熵减也减少，说明溶剂的选择性强有昨于胶束的形成。实验结果还反映了共聚物的分子量对胶束化过程的热力学函数值ΔS°和ΔH°也有影响。而自由能的变化ΔF°与离子和非离子型表面活性剂类似，这是共聚物和表面活性剂胶束化过程中的共同之处。结果还表明，溶剂的选择性越强，胶束的分子聚焦数均值（N）越大，而溶剂的选择性越强，N和第二维里系数（A_2）的温度依赖性越小；相同溶剂中温度越高，N越小，A_2越大。本文还研究了SEP共聚物溶液的[7]随溶剂配比的变化，以及SEP溶液粘度对浓度和温度的依赖性。通过溶液粘度的测定可知，胶束中分子聚集紧密，胶束粒子接近于球体模型；溶剂的选择性越强，分子聚集得越紧密。实验还发现，比浓粘度在临界胶束浓度处出现转折点，并与光散射测得的值一致。本工作用小角激光光散射仪（LALLS）测定共聚物在选择性溶剂中的临界胶束浓度（CMC），这在文献中还未见报导。