在压力依赖的PNIPAM半球体中

科学领域:

• 聚合物科学 聚合物科学
• 物理化学 物理化学
• 软物质物理学 软物质物理学

背景情况:

• 聚N-异烯胺 (PNIPAM) 在水溶液中表现出较低的临界溶液温度 (LCST) 行为.
• 在云点温度 (Tcp) 以上,PNIPAM会形成半球体,其大小和水含量随着压力而变化.

研究的目的:

• 为了研究PNIPAM半球体的压力诱导过渡.
• 在不同压力和温度条件下,描述中球体的尺寸和含水量.
• 确定将低压和高压系统分开的过渡线.

主要方法:

• 使用光学显微镜进行异热压力扫描.
• 非常小角度中子散射 (VSANS) 用于确定半球体大小和水含量.
• 在Tcp以上的不同温度下分析介质球体的行为.

主要成果:

• 在35-55 MPa之间,根据温度,发生了明显的中血球状态的过渡.
• 这种转变在高温下是平稳的 (远离共存),在低温下是突然的 (接近共存).
• 在高温下,半球体膨胀占主导地位;在低温下,凝聚力占主导地位,压力下降时聚合物的分解不完全.

结论:

• 确定了一条新的过渡线,将PNIPAM半球体的不同低压和高压模式分开.
• 压力诱导的过渡表现出温度依赖的特征,影响半球体膨胀和凝聚.
• 历史效应 (高压冷却) 对观察到的过渡产生了有限的影响,这表明半球体聚合的部分可逆性.