聚合物-胶体混合物通过快速非平衡蒸发实现分层
软凝聚态物质
2020-03-12 v1
摘要
在聚合物-胶体混合物的干燥液膜中，研究了聚合物位于较大胶体之上的分层现象。人们通常认为，如同二元胶体混合物那样，这种 segregated 聚合物-胶体层的形成仅仅源于快速蒸发下的尺寸比例差异。通过比较实验与理论模型，我们发现干燥界面附近黏度的转变是控制聚合物-胶体混合物中分层形成的另一个重要参数。在高蒸发速率下，表面附近聚合物浓度升高导致从半稀态到浓态的相变，其中胶体颗粒被动力学冻结。只有当分层体的形成先于干燥界面附近向浓态的演化发生时，分层才会出现。否则，胶体在形成分离层之前就会被浓态中的聚合物捕获。此外，如果初始聚合物浓度过低，无法在短期内形成足够高的聚合物浓度梯度，则观察不到分层。我们的发现对于开发用于涂料、防污和减反射涂层的溶液浇铸聚合物复合材料具有参考意义。
引用
@article{arxiv.2003.05398,
title = {Stratification of polymer-colloid mixtures via fast nonequilibrium evaporation},
author = {Kyoungmun Lee and Siyoung Q. Choi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.05398},
year = {2020}
}
备注
12 pages, 12 figures (5 pages, 6 figures for Supplemental Material)