Étude des copolymères en solution. Effet des interactions entre segments de nature différente sur les configurations de différents types de copolymères

Centre de Recherches sur les macromolécules, 67-Strasbourg, France.

Résumé

Les conformations des molécules de copolymères séquencés en solution diluée ont fait l’objet de controverses au cours de ces dernières années. Nous avons essayé, par une étude visco-simétrique comparative de copolymères statistiques, séquencés et greffés dans des solvants purs, d’apporter une contribution originale à l’étude des conformations de ces molécules.

Dans le cas des copolymères séquencés, la viscosité intrinsèque ne dépend pratiquement que du comportement des homo-polymères correspondants, ce qui indique que les contacts entre segments de nature différente sont peu nombreux : le copolymère adopte une conformation « ségrégée ».

Dans le cas des copolymères statistiques, au contraire, la contribution des interactions entre motifs différents à l’expansion de la chaîne est importante, et nous avons pu montrer qu’elle l’est d’autant plus que l’incomptabilité entre les homopolymères constitutifs dans le solvant considéré est plus marquée.

Le cas des copolymères hétérogreffés s’apparente à celui des copolymères statistiques.

Abstract

The chain conformation of block copolymers in dilute solution has been quite controversial in recent years. To try to elucidate this problem we have carried out viscosity measurements on polystyrene (PS) and polymethylmethacrylate (PMM) homopolymers, on statistical and on block PS-PMM copolymers, and on heterograft PDP-PS-PMM copolymers in a number of pure solvents.

We have been able to show that in the case of block copolymers the intrinsic viscosity is hardly effected by the interactions between chemically unlike segments. This means that even in solvents which do not show a preferential affinity for one of the blocks, the frequency of heterocontacts is very low, indicating a « segregated » structure.

The case of statistical copolymers is quite different : we were able to demonstrate that heterocontacts between unlike segments influence markedly the chain dimensions, and that this effect is strongly solvent dependent. We could establish a univocal relationship between the Z_AB efficience on the viscosity behavior and the incompatibility parameters of the corresponding homopolymers : The heterocontact interactions are linked with the critical demixtion concentration for the homopolymers.

The case of heterograft copolymers, though it could not be treated quantitatively, is similar to that of statistical copolymers.