Смеси клубков с ветвистыми стержнями

12.08.2015

Вышеописанное сравнение теории с экспериментом явно демонстрирует, что сильная несовместимость стержней и клубков имеет место благодаря энтропийным факторам. Возможный способ обойти эту проблему — прикрепить гибкие боковые цепи к основным цепям жестких стержней. Вновь, используя решеточное приближение Флори, можно продемонстрировать, что боковые цепи действуют как «связующий растворитель». Многочисленные экспериментальные исследования показали, что эта концепция действительно работает. Одновременно со снижением точки плавления растворимость таких «ветвистых» стержней существенно увеличивается, позволяя вести исследование в растворе и в расплаве. С точки зрения перспективы смешения, интересно рассмотреть смеси ветвистых стержней с клубками на основе решеточной модели Флори. Решеточная теория этих смесей была представлена ранее. В рамках этого подхода боковые цепи вводятся на уровне приближения ФХ. Главные цепи вновь рассматриваются как абсолютно жесткие стержни, включающие хr сегментов. Число сегментов m в каждой из z боковых цепей характеризуется параметром zm. На рис. 7.7 показана фазовая диаграмма атермального раствора клубков (xc = 100) и ветвистых стержней (xr = 100), несущих гибкие боковые цепи (zm = 100).
Смеси клубков с ветвистыми стержнями

Эту фазовую диаграмму можно непосредственно сравнивать с рис. 7.5, на котором показано фазовое равновесие клубков и стержней без боковых цепей. Сразу бросается в глаза заметное увеличение изотропной фазы: обратите внимание на различие масштабов на рис. 7.5 и 7.7. Другая черта, привлекающая внимание, — это маленькая, но заметная однородная область, в которой упорядоченная область включает небольшое количество клубкообразных элементов. Таким образом, расчет показывает, что сильная несовместимость стержней и клубков уменьшается при наличии боковых гибких цепей. Экспериментальные данные, полученные на термотропных системах, по-видимому, подтверждают это предсказание, по крайней мере, качественно.