1. Effect of the microstructure of n-butyl acrylate/N-isopropylacrylamide copolymers on their thermo-responsiveness, self-organization and gel properties in water
- Author
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Stéphane Gineste, Fang Yin, Mariana Beija, Juliette S. Behra, Nancy Lauth-de Viguerie, Bruno Payré, Annie Brûlet, Juliette Fitremann, Mathias Destarac, Jean-Daniel Marty, Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (IMRCP), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de Recherche Fluides, Energie, Réacteurs, Matériaux et Transferts (FERMAT), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - 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- Subjects
Cloud point ,Acrylate ,Molar mass ,Materials science ,02 engineering and technology ,Neutron scattering ,010402 general chemistry ,021001 nanoscience & nanotechnology ,Microstructure ,01 natural sciences ,0104 chemical sciences ,Surfaces, Coatings and Films ,Electronic, Optical and Magnetic Materials ,Biomaterials ,chemistry.chemical_compound ,Colloid and Surface Chemistry ,Differential scanning calorimetry ,chemistry ,Chemical engineering ,13. Climate action ,Copolymer ,[CHIM]Chemical Sciences ,Thermoresponsive polymers in chromatography ,0210 nano-technology - Abstract
International audience; AbstractHypothesisPolymer composition, microstructure, molar mass, architecture… critically affect the properties of thermoresponsive polymers in aqueous media.ExperimentsThe behaviour of n-isopropylacrylamide and n-butyl acrylate-based copolymers of variable composition and structure (statistical, diblock or triblock) was studied in solution at different temperatures and concentrations with turbidimetry measurements, differential scanning calorimetry, electronic microscopy, rheology and scattering experiments.FindingsThis study illustrates how it is possible through chemical engineering of the microstructure of amphiphilic thermoresponsive polymers to modulate significantly the self-assembly, morphological and mechanical properties of these materials in aqueous media. Statistical structures induced a strong decrease of cloud point temperature compared to block structures with similar composition. Moreover, block structures lead below the transition temperature to the formation of colloidal structures. Above the transition temperature, the formation of colloidal aggregates is observed at low concentrations, and at higher concentrations the formation of gels. Neutron scattering and light scattering measurements show that for a given composition diblock structures lead to smaller colloids and mesoglobules than their triblock counterparts. Moreover, diblock structures, compared to triblock analogs, allow the formation of gels that do not demix with time (no synaeresis) but that are softer than triblock gels.Graphical abstractThe microstructural engineering of amphiphilic thermoresponsive copolymers of n-butyl acrylate and N-isopropylacrylamide allows significant modulations of the self-assembly, morphological and mechanical properties of these materials in aqueous media.
- Published
- 2020