Numéro
J. Phys. France
Volume 49, Numéro 1, janvier 1988
Page(s) 131 - 137
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01988004901013100
J. Phys. France 49, 131-137 (1988)
DOI: 10.1051/jphys:01988004901013100

Microphase separation in binary polymeric micelles

A. Halperin

The Fritz Haber Research Center for Molecular Dynamics, The Hebrew University, Jerusalem 91904, Israel


Abstract
A theoretical analysis of microphase separation in binary micelles is presented. We consider micelles consisting of two kinds of diblock copolymers such that the micellar corona contains two chemically distinct block types (A and B). Both intramicellar and intermicellar processes may occur. We focus on intermicellar segregation occurring after a quench yielding complete intramicellar microphase separation. The intermicellar process, made possible by the associative nature of the micelles, is driven by line tension. This rather special driving force owes its importance to the enormously long phase boundary in the system. For micelles with relatively thin coronas, the final distribution of micellar composition is proportional to exp [- Γx - κN 1/3N14/27cx½(1- x ) ½] where x is the fraction of A blocks in the corona, N and Nc are the degrees of polymerization of the coronal and the core blocks, Γ and κ are numerical constants.


Résumé
On présente une analyse théorique de la séparation en microphases de micelles binaires formées par des copolymères en blocs. On considère le cas où les copolymères sont de deux types différents, de telle sorte que la couronne micellaire contient deux types de blocs, A et B. Les processus de séparation peuvent être soit intramicellaires, soit intermicellaires. On étudie particulièrement le processus de ségrégation intermicellaire qui se développe après une trempe ayant produit une séparation intramicellaire complète. La séparation intermicellaire est rendue possible par les processus d'association qui forment les micelles, et elle est favorisée par la tension de la ligne de séparation intramicellaire. Cette force inhabituelle doit son importance à la longueur énorme de la ligne de séparation de phase. Pour des micelles dont les couronnes sont minces, la distribution ultime des compositions des micelles est proportionnelle à exp [- Γx - κN1/3N14/27cx ½ (1- x )½] où x est la fraction de blocs A dans la couronne, N et Nc sont les degrés de polymérisation des blocs de la couronne et du coeur tandis que Γ et κ sont des constantes numériques.

PACS
8270D - Colloids.

Key words
colloids -- polymer blends -- segregation