J. Physique Lett. 41, 231-234 (1980)
DOI: 10.1051/jphyslet:01980004109023100

Polymer excluded volume exponent v : An experimental verification of the n vector model for n = 0

J.P. Cotton

Laboratoire Léon-Brillouin, DPh-G/PSRM, CEN Saclay, B.P. N° 2, 91190 Gif-sur-Yvette, France

Abstract
Three light scattering experiments (Y. Miyaki et al., Macromolecules 11 (1978) 1180 ; M. Fukuda et al., J. Polym. Sci. 12 (1974) 871; A. Yamamoto et al., Polymer J. 2 (1971) 799) for polystyrene benzene dilute solutions are analysed. These very careful measurements give the variations of the radius of gyration < R 2 >1/2 and of the second virial coefficient A 2 as a function of the molecular weight (0.246 x 106 ≤ Mw ≤ 56 × 106). These data are corrected here for polydispersity effects and analysed in order to determine the excluded volume exponent v. The obtained value : v = 0.586 ± 0.004 from < R2 > is in better agreement with the critical theory (v = 0.588) than with the theory of Flory (v = 0.60). This result is confirmed by the A2 data.

Résumé
Trois ensembles de mesures (Y. Miyaki et al., Macromolecules 11 (1978) 1180; M. Fukuda et al., J. Polym. Sci. 12 (1974) 871 ; A. Yamamoto et al., Polymer J. 2 (1971) 799) de diffusion de lumière par des solutions diluées polystyrène benzène sont analysés ici. Ces mesures, très soignées, donnent les variations des valeurs du rayon de giration < R 2 >1/2 et du deuxième coefficient du viriel A2 en fonction de la masse moléculaire du polymère dont la variation couvre trois décades de valeurs. L'analyse présentée ici consiste à corriger les effets de polydispersité afin d'obtenir la valeur expérimentale de l'exposant de volume exclu v. La valeur obtenue : v = 0,586 ± 0,004 à partir des mesures de < R 2 > vérifie mieux la théorie critique (v = 0,588) que celle de Flory (v = 0,60). Ceci est confirmé par les mesures de A2.

PACS
6125H - Structure of macromolecular and polymer solutions solubility, swelling, etc.: polymer melts.
7835 - Brillouin and Rayleigh scattering: other light scattering condensed matter.
8270 - Disperse systems.

Key words
disperse systems -- light scattering -- polymer solutions -- n vector model -- light scattering experiments -- polystyrene benzene dilute solutions -- radius of gyration -- second virial coefficient -- molecular weight -- polydispersity effects -- excluded volume exponent