Polydisperse polymer networks: elasticity, orientational properties, and small angle neutron scattering

Résumé. 2014 Les propriétés des réseaux de polymères dépendent de la distribution f(S) des longueurs de chaînes entre jonctions. Nous développons un formalisme qui décrit les réseaux fantômes en permettant d’inclure explicitement une distribution f(S) arbitraire. Dans le cas de distributions bimodes, nous étudions l’orientation des chaînes dans un réseau sous contrainte en calculant séparément pour les chaînes longues et courtes les distributions P2(cos ~) et P4 (cos ~). Les réponses des deux espèces sont franchement différentes, quoique la biréfringence globale du réseau ne dépende que de la longueur de chaîne moyenne. De même, bien que le taux d’extension des chaînes d’un réseau sous contrainte soit très différent pour les deux expèces, le module du réseau reste formellement indépendant de f(S). Nous étudions la diffusion de rayonnement par une chaîne longue marquée attachée au réseau en un grand nombre de points situés au hasard, et nous traitons explicitement la distribution de Poisson des longueurs entre jonctions. On calcule exactement la courbe de diffusion dans le cas simplifié où la déformation du système des points de jonction est affine; pour le cas plus complexe où ces jonctions peuvent fluctuer librement, on peut trouver une solution approchée. Le premier de ces modèles (polydisperse, affin au niveau des jonctions) donne un meilleur accord avec les résultats expérimentaux que les théories existantes, aussi bien en ce qui concerne la forme de la courbe de Kratky que pour les contours iso-intensité. Cependant il subsiste un certain nombre de données qui ne peuvent êtr