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The C36 Laves phase in diblock polymer melts
Soft Matter ( IF 2.9 ) Pub Date : 2021-09-16 , DOI: 10.1039/d1sm01063h Benjamin R Magruder 1 , Kevin D Dorfman 1
Soft Matter ( IF 2.9 ) Pub Date : 2021-09-16 , DOI: 10.1039/d1sm01063h Benjamin R Magruder 1 , Kevin D Dorfman 1
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The C14 and C15 Laves phases form as micelle packing structures in many types of soft matter, but the related C36 phase, which consists of alternating C14-type and C15-type layers, has not been observed in any such system. To understand this absence in the context of diblock polymers, we used self-consistent field theory to relate the morphology and energetics of C36 to other known mesophases. Two case studies were conducted: blends of AB diblock polymers with A homopolymers (where A forms the micelle core), in which C14 and C15 have stability windows, and neat AB diblock melts, in which Laves phases are metastable. Laves phases exhibit nearly identical micelle morphologies and nearly degenerate free energies, with the free energy of C36 being a near-perfect bisector of the C14 and C15 free energies in all cases, revealing an intrinsic symmetry in free energy that is attributed solely to the structural relationship between the phases in which the packing of C36 is intermediate between C14 and C15. Based on this connection between structure and free energy, C36 is thus not expected to form in flexible diblock polymers, since C14 and C15 can always form instead via facile mass transfer.
中文翻译：
二嵌段聚合物熔体中的 C36 Laves 相
C14 和 C15 Laves 相在许多类型的软物质中形成胶束堆积结构，但相关的 C36 相由交替的 C14 型和 C15 型层组成，在任何此类系统中均未观察到。为了理解二嵌段聚合物背景下的这种缺失，我们使用自洽场理论将 C36 的形态和能量与其他已知的中间相联系起来。进行了两个案例研究：AB 双嵌段聚合物与 A 均聚物（其中 A 形成胶束核）的共混物，其中 C14 和 C15 具有稳定窗口，以及纯 AB 双嵌段熔体，其中 Laves 相是亚稳态的。Laves 相表现出几乎相同的胶束形态和几乎退化的自由能，在所有情况下，C36 的自由能是 C14 和 C15 自由能的近乎完美的平分线，揭示了自由能的内在对称性，这完全归因于相之间的结构关系，其中 C36 的堆积介于 C14 和 C15 之间。基于结构和自由能之间的这种联系，因此预计不会在柔性二嵌段聚合物中形成 C36，因为 C14 和 C15 总是可以替代形成通过简单的传质。
更新日期：2021-09-22
中文翻译：
二嵌段聚合物熔体中的 C36 Laves 相
C14 和 C15 Laves 相在许多类型的软物质中形成胶束堆积结构，但相关的 C36 相由交替的 C14 型和 C15 型层组成，在任何此类系统中均未观察到。为了理解二嵌段聚合物背景下的这种缺失，我们使用自洽场理论将 C36 的形态和能量与其他已知的中间相联系起来。进行了两个案例研究：AB 双嵌段聚合物与 A 均聚物（其中 A 形成胶束核）的共混物，其中 C14 和 C15 具有稳定窗口，以及纯 AB 双嵌段熔体，其中 Laves 相是亚稳态的。Laves 相表现出几乎相同的胶束形态和几乎退化的自由能，在所有情况下，C36 的自由能是 C14 和 C15 自由能的近乎完美的平分线，揭示了自由能的内在对称性，这完全归因于相之间的结构关系，其中 C36 的堆积介于 C14 和 C15 之间。基于结构和自由能之间的这种联系，因此预计不会在柔性二嵌段聚合物中形成 C36，因为 C14 和 C15 总是可以替代形成通过简单的传质。
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