خواص البلمرات في المحاليل المخففة

Basic moleculer characterisitics of polymers are: molecular architecture, molecular weight and size, and their distributions. All these characterisitics are derived from measurements of very dilute solutions. Methods of characterization can be roughly divided into two categories: (i) Direct (also called absolute) methods, in which only measured values and physical constants are needed for the evaluation of a given molecular characterisitics (e.g. static and dynamic or osmometry), and (ii) indirect methods, in which either a calibration with polymer samples of known value of the given property must be employed or a polymer structure and shape of the polymer molecules under study must be known (e.g. viscometry, sedimentation, and gel permeation chromatography). Block copolymers, when dissolved in selective solvents (both organic and aqueous) that are thermodynamically good for one block and poor for the other, and undergo a self- association in which spherical micelles of a nearly uniform size are formed with insoluble blocks in the core and soluble blocks in the shell. A micelle typically consists of ten to a few hundreds of copolymer molecules. Copolymer micelles have been studied for about three decdes and are interesting not only from the viewpoint of academic research, but also for their potential applications as motor oil additives, emulsifiers, dispersing and foaming agents, thickeners, solubilizers and, mainly, as vehicles for a targetted drug delivery Block, copolymers micelles just like micelles of soaps and surfactants, are in a dynamic equilibrium with unassociated molecules, called unimers. Various methods are being used for the characterization of the micellar solutions. Combined experimental data of static light scattering, dynamic light scattering and small- angle X-ray (or neutron) scattering provide basic characteristics of micelles: micellar molar mass, micelle hydrodynamic radius, geometric radius of the core and the thickness of the shell. Sedimentation velocity gives us the unimer/micelle mass ratio and, like steady - state fluorescence, also an information about the dynamics of the unimer - micelle equilibrium. Kinetics of micelle formation and micelle dissociation induced by abrupt changes in temperature or in a solvent selectivity, can be determined by stopped - flow instrumentation with static light scattering detection. Very unique information on segmental dynamics in the core and in the shell can be drawn from either NMR or time - resolved fluorescence.من أهم الخصاص الأساسية لمحاليل البوليمرات المستقيمة السلاسل هي معدل الوزن الجزيئي توزيع الوزن الجزيئي نصف قطر الدوران ونصف القطر الهيدروديناميكي . ‏هناك العديد من الطرق الفيزياكيميائية لتحديد مقادير هذه الخواص منها على سبيل المثال التشتت الضوئي الثابت والمتحرك ،قياس الضغط التنافذي ،الترسيب، كروموتوغرافيا استبعاد الحجوم GPE وطريقة اللزوجة . ‏بالنسبة للبوليمرات المتفرعة السلاسل، يمكن تقدير درجة التفرع باستخدام عدد من الطرق المذكورة أعلاه . وفي حالة البوليمرات المشتركة والمطعمة فإن خواصا أخرى تكون هامة جدا مثل التركيب الهندسي والبنائي والتركيب الكيميائي وعدم تجانسية هذا التركيب . في هذه الحالة فإن الطرق المهمة هي التشتت الضوئي وكروموتوغرافيا استبعاد الحجوم . ‏إن الدقائق البوليمرية التي درست في مختبرات معهدنا لأكثر من عقدين من الزمن هي من نوع البوليمرات المشتركة المذيلة . هذه الدقائق الكروية المتعددة الجزيئات تتكون في محاليل البوليمرات الكتلية المشتركة (Block Copolymers) في مذيبات. انتقائية (مذيبات جيدة لجزء من البوليمر المشترك وغير جيدة للجزء الاخر بمعنى آخر ‏مذيبة لبوليمر وغير مذيبة للآخر إذا كان البوليمر المشترك يتكون من بوليمرين ويتكون كل من هذه البوليمرات المشتركة من لب ( جوف ) ذو كثافة عالية يتألف في كتلة غير ذائبة وغلاف يتألف من كتلة ذائبة . ‏من أهم خصائص هذه البوليمرات المكونة للمذيبات هي الوزن الجزيئي للمذيلات وعدد التجمع (عدد جزيئات البوليمر المشترك في المذيلة الواحدة )، حجم اللب وحجم الغلاف وكثافة اللب وكثافة الغلاف كقاعدة تكون جزيئات البوليمرات المشتركة في المذيلات في حالة توازن ديناميكي مع جزيئات البوليمر غير الموجود في المذيلات . إن ديناميكية وحركية هذا التوازن وتفكك المذيلات هي من الخصائص الهامة التي يجب دراستها . إضافة إلى الطرق المذكورة أعلاه توجد طرق هامة أخرى مثل التشتت بواسطة أشعة إكس والتشتت بالنيترون والتفلور ووقف الانسياب والطرق الحرارية وغيرها . نظرا لخصائصها المتميزة فإن مذيلات البوليمرات المشتركة تجد لها تطبيقات واسعة في المجالات الزراعية والبيئية وفي صناعة الأدوية والدهانات وغيرها . ‏جميع هذه التطبيقات سيتم التطرق إليها خلال المحاضرة