偶极聚合物凝胶静电塌缩的分子理论

我们发展了一种液相偶极聚合物凝胶的新的定量分子理论。我们将聚合物网络的单体单元建模为被一个涨落距离分隔的一对带电位点。我们首次在随机相近似框架内，获得了偶极凝胶静电自由能的解析表达式。根据偶极-偶极相互作用的耦合参数以及偶极长度与子链库恩长度之比，我们将良溶剂区中由静电相互作用诱导的凝胶塌缩描述为一阶相变。该转变可在系统的合理物理参数（温度、溶剂介电常数和单体单元的偶极矩）下实现。所得结果可潜在地用于刺激响应性聚合物凝胶与微凝胶的现代应用，如药物递送、纳米反应器、分子摄取、涂层、高吸水性材料等。