无盐偶极与离子聚合物浓溶液中由静电关联增强的散射

我们提出了一个广义理论，用于研究偶极以及离子聚合物的浓溶液和熔体中的静态单体密度–密度关联函数（结构因子）。该理论捕获了静电涨落对结构因子的影响，并深入揭示了在无盐离子聚合物中实验观察到的超低波矢处增强散射的起源。研究表明，增强散射可源于电极化与单体密度涨落之间的耦合。分别考虑了偶极和电荷调节离子聚合物中由有限尺寸永久偶极子和离子对引起的极化的局域与非局域效应。理论计算揭示，与无盐离子聚合物类似，偶极聚合物的结构因子也可在有限波矢处出现峰值，并在超低波矢处呈现增强散射。尽管偶极相互作用的考量导致单体间的吸引相互作用，但超低波矢处的增强散射仅基于弱非均匀偶极和离子聚合物的静电学预测，而未考虑任何聚集体或相分离的影响。因此，我们得出结论：在无盐偶极和离子聚合物中观察超低波矢处的增强散射既不需要聚集也不需要相分离。对于电荷调节离子聚合物，研究表明带电单体间的静电相互作用以某一屏蔽长度被屏蔽，该长度不仅取决于自由反离子和同离子的浓度，还取决于聚合物链上吸附离子的浓度。利用本工作发展的理论，给出了与离子和偶极聚合物熔体实验散射曲线的定性比较。