Langmuir Monolayers of non-ionic polymers: equilibrium or metastability? Case Study of PEO and its PPO-PEO diblock copolymers.

Deschênes, L., Saint-Germain, F., et Lyklema, J. (2015). « Langmuir Monolayers of non-ionic polymers: equilibrium or metastability? Case Study of PEO and its PPO-PEO diblock copolymers. », Journal of Colloid and Interface Science, 449, p. 494-505. doi : 10.1016/j.jcis.2015.01.072  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La stabilité et la réorganisation de films de Langmuir de PEO dans des homopolymères de PEO et des copolymères à blocs de PPO-PEO ont été étudiées à l’aide de mesures avec une balance à films. Nous avons estimé les pertes fractionnelles apparentes de segments d’EO transférés dans la sous phase découlant des cycles successifs de compression et d’expansion. La perte apparente est principalement Γmax, Mn et elle dépend du temps. À des concentrations de surface de Γ ⩽ 0,32 mg/ m2, les films de PEO sont en équilibre. Si 0,32 ⩽ Γ ⩽ 0,7 mg/ m2, les pertes restent modestes. Une compression plus élevée se traduit par une densification de la monocouche, ce qui entraîne l’influence mutuelle de facteurs thermodynamiques et cinétiques. Dans le régime de plateau, la perte est plus élevée et constante pour 1 ⩽ Γmax ⩽ 2 mg/m2, si l’on maintient la superficie atteinte pendant 15 minutes. Des pertes similaires ont été observées chez les homopolymères PEO ayant un Mn et un PPO353-PEO2295 élevés. Ceci suggère que le PEO reste ancré dans un état métastable à l’interface air-eau à une concentration de surface bien supérieure à celle de l’apparition du plateau. Des pertes supplémentaires sont occasionnées pour les homopolymères PEO, si les monocouches restent comprimées dans le plateau pendant deux heures. Pour l’interprétation de ces phénomènes, une combinaison d’éléments de la théorie du champ cohérent et de la mise en échelle est désirable avec une tendance pour une contribution accrue de cette dernière, à mesure qu’augmente la concentration de surface.

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