PROPRIETES STRUCTURALES DE COPOLYMERES BISEQUENCE ET TRISEQUENCE LINEAIRES ET DE LEUR HOMOLOGUE CYCLIQUE EN SOLUTION DILUEE STRUCTURAL PROPERTIES OF LINEAR DIBLOCK AND TRIBLOCK COPOLYMERS AND THEIR CYCLIC HOMOLOGOUS IN DILUTE SOLUTION

Abstract

SUMMARYThe structural properties of linear block copolymers in solution aroused a considerable interest and are the subject of manytheoretical and experimental investigations. However, their cyclic counterparts received only a limited attention fromresearchers mainly because of difficulties related to their synthesis with high-molecular weights and a low polydispersity. Thisstudy was justified by the relatively recent light scattering measurements carried out by Amis et al. on a cyclic diblockcopolymer and its linear triblock counterpart made up of polystyrene (PS) and poly(dimethylsiloxane) (PDMS). In this work,the adopted theoretical approach is based on the random phase approximation when the polymeric systems under study areplaced in similar conditions of temperature, concentration, composition and mass than those covered experimentally by Amisand others. The main objective of this study is intended to present a theoretical formalism allowing a systematic analysis of thescattering data, relating to block copolymers of arbitrary architectures, and to suggest some indications relating to theirtreatment. In terms of thermodynamic and structural properties, the results obtained reveal differences between the two typesof copolymers. In particular, contrary to what was brought back by Amis and his collaborators, the discrepancies, shownbetween the radii of gyration of linear block copolymers and their cyclic counterpart, being sufficiently large, it should bepossible to highlight them in experiments by light scattering.RESUMELes propriétés structurales de copolymères séquencés linéaires en solution ont suscité un intérêt considérable et fait l'objet denombreuses investigations théoriques et expérimentales. Cependant, leurs homologues cycliques n'ont retenu l'attention qued'un nombre limité de chercheurs principalement du fait de difficultés liées à leur synthèse avec des poids moléculaires élevéset une faible polydispersité. Cette étude a été motivée par des mesures de diffusion de lumière relativement récentes réaliséespar Amis et al. sur un copolymère biséquencé cyclique et son homologue triséquencé linéaire constitué de polystyrène (PS) etde poly(diméthylsiloxane) (PDMS). Dans ce travail, l'approche théorique adoptée est basée sur l'approximation de la phasealéatoire en plaçant les systèmes polymériques considérés dans des conditions de température, de concentration, decomposition et de masse similaires à celles couvertes expérimentalement par Amis et autres. L’objectif premier de la présenteétude consiste à présenter un formalisme théorique permettant une analyse systématique de données de diffusion, relatives àdes copolymères séquencés d'architectures arbitraires, et de suggérer quelques indications concernant le traitement de celles-ci.En termes de propriétés thermodynamiques et structurales, les résultats obtenus révèlent des écarts entre les deux types decopolymères. En particulier, contrairement à ce qui a été rapporté par Amis et ses collaborateurs, les différences, relevées entreles rayons de giration de copolymères séquencés linéaires et de leur homologue cyclique, étant suffisamment importantes, ildevrait être possible de les mettre en évidence expérimentalement par diffusion de lumière