Введение
1 Обзор литературы 16
1 1.1 Основные понятия 17
1.2 Фазовое поведение полиэлектролитных растворов 25
1.2.1 Бессолевой раствор 27
1.2.2 Влияние низкомолекулярной соли 29
1.2.3 Противоионы различной химической природы 31
1.2.4 Двухвалентные коионы соли 31
1.2.5 Микрофазное расслоение полиэлектролитных растворов 33
1.3 Набухание и коллапс полиэлектролитных гелей 39
1.3.1 Коллапс гелей в бессолевых средах 40
1.3.2 Влияние низкомолекулярной соли на коллапс полиэлектролитных гелей 49
1.3.3 Взаимодействие полиэлектролитных гелей с противоположно заряженными поверхностно-активными веществами 53
1.4 Интерполимерные полиэлектролитные комплексы 63
1.4.1 Блок-иономерные комплексы 64
1.4.2 Теоретическое описание полиэлектролитных комплексов 69
1.4.3 Комплексы гелей и линейных макромолекул 73
2 Полиэлектролит-иономерное поведение ион-содержащих полимерных гелей и разбавленных растворов микрогелей разной молекулярной массы 78
2.1 Влияние ионной ассоциации на набухание и коллапс полимерных гелей 82
2.1.1 Модель полиэлектролитного геля и основные уравнения 83
2.1.2 Новое суперсколлапсированное состояние геля 87
2.1.3 Коллапс геля, вызванный его ионизацией 99
2.1.4 Выводы 106
2.2 Влияние ионной ассоциации на конформационное поведение одиночных макромолекул и микрогелей разной молекулярной массы в разбавленных растворах 107
2.2.1 Модель разбавленного раствора микрогелей 109
2.2.2 Набухание и коллапс одиночных цепей в разбавленных растворах 112
2.2.3 Набухание и коллапс микрогелей 120
2.2.4 Выводы 127
2.3 Конформационное поведение полиамфолитных цепей 129
2.3.1 Модель полиамфолитной цепи с ионными парами 130
2.3.2 Набухание и коллапс электронейтральной цепи полиамфолита 133
2.3.3 Набухание и коллапс заряженной полиамфолитной цепи 137
2.3.4 Выводы 141
3 Влияние ионной ассоциации на фазовое поведение полиэлектролитных растворов 144
3.1 Модель полуразбавленного полиэлектролитного раствора с учетом ионной ассоциации 145
3.2 Фазовые диаграммы бессолевого полиэлектролитного раствора при фиксированном значении диэлектрической проницаемости среды 151
3.2.1 Влияние образования ионных пар на фазовое поведение полиэлектролитных растворов 151
3.2.2 Влияние образования мультиплетов на фазовое поведение полиэлектролитных растворов 1 3.3 Зависимость диэлектрической проницаемости раствора от объемной доли полимера 159
3.4 Влияние образования ионных пар и мультиплетов на спинодальную устойчивость солевого полиэлектролитного раствора
3.4.1 Свободная энергия солевого полиэлектролитного раствора 168
3.4.2 Условия спинодальной устойчивости солевого полиэлектролитного раствора 170
3.4.3 Образование ионных пар 173
3.4.4 Образование ионных пар и мультиплетов 176
3.4.5 Зависимость константы ассоциации от температуры 185
3.5 Выводы 188
4 Структура и свойства интерполимерных комплексов 190
4.1 Термодинамика комплексо- и мицеллообразования противоположно заряженных полиионов 192
4.1.1 Модель комплексо- и мицеллообразования противоположно заряженных полиионов 193
4.1.2 Поведение системы в зависимости от композиции смеси 200
4.2 Полиэлектролит/иономерное поведение стехиомет ричных блок-иономерных комплексов 211
4.2.1 Модель и основные уравнения 212
4.2.2 Свойства ПЭК и блок-иономерных мицелл в случае бессолевого раствора 218
4.2.3 Влияние низкомолекулярной соли на свойства ПЭК и блок-иономерных мицелл 232
4.3 Внутримолекулярный стехиометрический поли электролитный комплекс как гребнеобразный полимер 238
4.3.1 Модель стехиометрического блок-иономерного комплекса и метод моделирования 241
4.3.2 Конформационное поведение гребнеобразного полимера с притягивающимися мономерными звеньями основной цепи 243
4.3.3 Конформационное поведение гребнеобразного полимера с ассоциирующими группами
в боковых цепях 258
4.3.4 Выводы 266
4.4 Коллапс полимерных сеток при комплексообразо вании с линейным полимером 268
4.4.1 Свободная энергия геля 269
4.4.2 Коллапс геля при комплексообразовании 273
4.4.3 Выводы 281
4.5 Конформационное поведение комплекса одиночной
макромолекулы с короткими цепями 282
4.5.1 Модель 283
4.5.2 Результаты и обсуждение 286
4.5.3 Выводы 292
5 Теория коллапса полиэлектролитных гелей в раство рах ионогенных мицеллообразующих поверхностно активных веществ 294
5.1 Набухание полиэлектролитных гелей в растворах
противоположно заряженных ПАВ 295
5.1.1 Модель и свободная энергия системы 295
5.1.2 Критическая концентрация мицеллообразо-вания 299
5.1.3 Режимы набухания геля в растворе ионогенных ПАВ 301
5.1.4 Выводы 308
5.2 Набухание полиэлектролитного геля в растворенеионных и ионогенных ПАВ 309
5.2.1 Свободная энергия системы 309
5.2.2 Критическая концентрация мицеллообразо-вания в смеси ионогенных и неионных ПАВ .311
5.2.3 Режимы набухания 313
5.2.4 Выводы 316
5.3 Взаимодействие двух полиэлектролитных гелей в
растворе противоположно заряженного ПАВ 317
5.3.1 Свободная энергия системы двух сеток в растворителе, содержащем противоположно заряженное ПАВ 319
5.3.2 Режимы поведения системы двух сеток в растворителе, содержащем противоположно заряженное ПАВ 323
5.3.3 Обсуждение полученных результатов 325
5.3.4 Выводы 332
5.4 Двухфазная структура комплекса
полиэлектролитный гель/ПАВ 334
5.4.1 Фазовое расслоение в полиэлектролитных гелях при недостатке растворителя 335
5.4.2 Свободная энергия двухфазного геля в растворе ПАВ 345
5.4.3 Обсуждение результатов 348
Заключение
