Εκρόφηση που προκαλείται από διάτμηση σε πολυμερικές βούρτσες

D. L. Anastassopoulos, N. Spiliopoulos, A. A. Vradis, C. Toprakcioglu, S. M. Baker, and A. Menelle.

Macromolecules 2006, 39, pp. 8901-8904.

Σε αυτήν τη μελέτη, χρησιμοποιήσαμε ανακλασιμετρία νετρονίων για να μελετήσουμε βούρτσες πολυστυρενίου προσροφημένες στο άκρο, οι οποίες εκτίθενται σε ροή διάτμησης σε καλό διαλύτη. Τα προφίλ κλάσματος όγκου βούρτσας δεν παρουσιάζουν ενδείξεις αλλαγής με την αύξηση του κάτω από ένα όριο ρυθμού διάτμησης, το οποίο διαπιστώνεται ότι εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των αλυσίδων των βουρτσών (ή ισοδύναμα, το μέσο μέγεθος των σταγόνων) και φαίνεται να αυξάνεται με s-3 (ή ξ-3). Μια ασυνεχής μετάβαση στον ρυθμό εκρόφησης παρατηρείται όταν = (που αντιστοιχεί σε έναν κρίσιμο αριθμό Weissenberg Wc <0,5) με μια ταχεία και απότομη μείωση της προσρόφησης.Η απουσία οποιασδήποτε παρατηρήσιμης αλλαγής στο προφίλ του κλάσματος όγκου λίγο πριν την έναρξη της εκρόφησης υποδηλώνει ότι η διαδικασία εκρόφησης πιθανώς προκαλείται μόνο από ένα μικρό κλάσμα ισχυρά εκτεταμένων αλυσίδων που σύρονται από τη ροή διάτμησης. Τα αποτελέσματα μπορεί να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στη σταθερότητα και τη λίπανση του κολλοειδούς, καθώς τα ευρήματα καταδεικνύουν την ύπαρξη ενός περιοριστικού ρυθμού διάτμησης πάνω από τον οποίο τα υποστρώματα απογυμνώνονται γρήγορα από το προστατευτικό στρώμα του προσροφημένου πολυμερούς. Επιπλέον, η ποσοτική σχέση που έχουμε καθιερώσει μεταξύ της δομής της βούρτσας και της ευαισθησίας της βούρτσας στη ροή διάτμησης για πολυμερή που προσροφώνται στο άκρο μπορεί να έχει προγνωστική αξία στον προσδιορισμό ή ακόμα και στη ρύθμιση της απόκρισης μιας βούρτσας σε ένα δεδομένο καθεστώς ροής διάτμησης.

Read more