Application of Universal Scaled Reduced Temperature Parameter to the Three-Arm Star Polystyrene

세팔 별모양 폴리스타이렌 사슬의 팽창에 대한 만능 환산 온도 파라미터의 적용

  • 박일현 (금오공과대학교 고분자공학과) ;
  • 김용철 (금오공과대학교 고분자공학과) ;
  • Published : 2003.05.01

Abstract

Various chain sizes 3-arm star polystyrenes (PS, $M_{w}$=2.80$\times$10$^{5}$ , 2.49$\times$10$^{6}$ g/mol) in t-decalin solution were measured at the temperature range of 20~7$0^{\circ}C$ by means of viscometry and laser light scattering. In order to show universality in the expansion factor of 3-arm star polymer, it was expected that (N/ $R_{G,Br,o}$$^{2}$)$^{3}$2/$\tau$/$\tau$$_{C}$ would be used as an universal parameter, where $R_{G,Br,o}$ was the unperturbed radius of gyration of star PS. However, much better universality had been observed when (N/ $R_{G,Br,o}$$^{2}$)$^{3}$2/$\tau$/$\tau$$_{C}$ parameter of the linear PS was used even for the 3-arm star PS. It could be explained if branching effect had been already taken into account in the part of $\tau$/$\tau$$_{C}$(=[(Τ-Θ$_{Tc}$ )/Θ$_{Tc}$ ]/[(Θ$_{Tc}$$_{c}$)/ $T_{c}$]). Here N and Θ$_{Tc}$ stand for the number of monomer unit in a single polymer chain and a kind of theta temperature as the critical solution temperature $T_{c}$ of the infinite molecular weight, respectively.ely.y.ely.

세팔 별모양 폴리스타이렌 (PS, $M_{w}$=2.80$\times$$10^{5}$ , 2.49$\times$$10^{6}$ g/mol)의 여러 종류의 사슬 크기를 t-decalin 용액의 온도 20~7$0^{\circ}C$ 사이에서 점성도법, 레이저 광산란법을 이용하여 측정하였다. 별모양 고분자들의 팽창이 만능성을 갖기 위하여서는 그들 자신의 교란되지 않은 회전 반경 $R_{G,Br,o}$이 포함된 (N/ $R_{G,Br,o}$$^{2}$)$^{3}$2/$ au$/$\tau$$_{C}$ 파라미터가 사용될 것으로 예측하였으나, 실험 결과는 오히려 선형 폴리스타이렌 고분자의 교란되지 않은 회전 반경이 사용된 (N/ $R_{G,Br,o}$$^{2}$)$^{3}$2/$\tau$/$\tau$$_{C}$ 파라미터가 보다 우수한 만능성을 보여 주었다. 이러한 이유는 가지 효과가 $\tau$/$\tau$$_{C}$(=[(Τ-Θ$_{Tc}$ )/Θ$_{Tc}$ ]/[(Θ$_{Tc}$$_{c}$)/ $T_{c}$])부분에서 이미 반영되어 척도 상수 N/ $R_{G,O}$$^{2}$ 부분에서는 나타나지 않는 것으로 생각되어진다. 여기서 N은 고분자 사슬을 이루고 있는 단량체의 개수, Θ$_{Tc}$ 는 고분자의 분자량이 무한대일 때의 임계 용액 온도로써의 Θ 온도를 각각 의미한다.미한다.미한다.다.

Keywords

References

  1. Principles of Polymer Chemistry J.P.Flory
  2. Modern Theory of Polymer Solutions H.Yamakawa
  3. Scaling Concepts in Polymer Physics P.G.de Gennes
  4. J. Phys. Lett. v.36;39 P.G.de Gennes
  5. Macromolecules v.18;21 I.C.Sanchez
  6. J. Phys. Fr. v.39 B.Farnoux;F.Boue;J.P.Cotton;M.Daoud;G.Jannink;M.Nierlich;P.G.de Gennes https://doi.org/10.1051/jphys:0197800390107700
  7. Macromolecules v.12 A.Z.Ackasu;C.C.Han https://doi.org/10.1021/ma60068a022
  8. MacroMolecules v.14 A.Z.Ackasu;M.Benmouna;S.Alkhafaji
  9. Macromolecules v.13 J.Francois;T.Schwartz;G.Weill https://doi.org/10.1021/ma60075a018
  10. J. Chem. Phys. v.78 Y.Oono;M.Kohmoto https://doi.org/10.1063/1.444477
  11. Macromolecules v.17 J.F.Douglas;K.F.Freed
  12. Macromolecules v.17 J.F.Douglas;K.F.Freed https://doi.org/10.1021/ma00141a026
  13. Macromolecules v.23 J.F.Douglas;J.Roovers;K.F.Freed https://doi.org/10.1021/ma00220a022
  14. Polymer v.33 A.Dondos https://doi.org/10.1016/0032-3861(92)90282-2
  15. Macromolecules v.26 A.Dondos https://doi.org/10.1021/ma00067a036
  16. Macromolecules v.25 I.H.Park;J.H.Kim;T.Chang https://doi.org/10.1021/ma00052a035
  17. Micromolecules v.27 I.H.Park https://doi.org/10.1021/ma00097a036
  18. Marcromolecules v.31 I.H.Park https://doi.org/10.1021/ma971317v
  19. Polymer(Korea) v.22 I.H.Park;M.J.Kim
  20. Bull. Korean Chem. Soc. v.22 M.J.Kim;I.H.Park
  21. Macromolecules v.5 F.Candau;P.Rempp;H.Benoit https://doi.org/10.1021/ma60029a019
  22. Light Scattering form Polymer Solutions M.B.Huglin(ed.)
  23. Dynamic Light Scattering: The Method and Some Applications W.Brown(ed.)
  24. J. Am. Chem. Soc. v.76 A.R.Shultz https://doi.org/10.1021/ja01642a016
  25. Macromolecules v.21 B.Chu;Z.Wang https://doi.org/10.1021/ma00185a069
  26. J. Chem. Phys. v.105 K.Q.Xia;X.Q.An;W.G.Shen https://doi.org/10.1063/1.472437
  27. Macromolecules v.17 no.1854 J.F.Douglas;K.F.Freed https://doi.org/10.1021/ma00141a027
  28. J. Chem. Phys. v.16 J.G.Kirkwood;J.Riseman https://doi.org/10.1063/1.1746947
  29. J. Chem. Phys. v.24 B.H.Zimm https://doi.org/10.1063/1.1742462
  30. J. Phys. (Paris) v.40 G.Weill;des Cloizeaux