J. Physique Lett. 44, 455-460 (1983)
DOI: 10.1051/jphyslet:019830044012045500

Diffusion mutuelle de chaînes polymères courtes dans un système de chaînes longues

F. Brochard, J. Jouffroy et P. Levinson

Collège de France, Laboratoire de Physique de la Matière Condensée, 11, Place Marcelin-Berthelot, 75231 Paris Cedex 05, France

Abstract
The mutual diffusion coefficient D of a mixture of two kinds of polymers A and B, which are chemically identical but of greatly different lengths (expressed as k = (NB/NA) << 1, where N is the degree of polymerization), has a strong composition dependence. In terms of Φ, the volume fraction occupied by the long chains, D ˜ (Φ/1 - Φ) as k → 0. Thus, if two polymers are put into contact at t = 0, the diffusion profile of Φ is very sharp on the short chain side but very diffuse on the other. This prediction may explain certain experimental results of E. Kramer on polystyrene PS (NA)/PS( NB).

Résumé
Le coefficient de diffusion mutuelle D d'un mélange de deux polymères A, B chimiquement identiques, mais de tailles très différentes (k = (NB/N A) << 1, où N est l'indice de polymérisation) a une forte dépendance en fonction de la composition. Si Φ est la fraction en volume occupée par les chaînes longues, D ˜ (Φ/1 - Φ) pour k → 0. Lorsque l'on met en contact les deux polymères au temps t = 0, on prévoit alors un profil de diffusion caractérisé par un front très raide du côté des chaînes courtes et plus diffus du côté des chaînes longues. Cette description pourrait peut-être s'appliquer à l'interprétation de certains résultats expérimentaux obtenus par E. Kramer sur les jonctions, PS(NA)/PS( NB).

PACS
3620E - Macromolecular constitution chains and sequences.
6125H - Structure of macromolecular and polymer solutions solubility, swelling, etc.: polymer melts.

Key words
diffusion in liquids -- polymer solutions -- polystyrene -- short polymer chains -- mutual diffusion coefficient -- mixture -- polymerization -- composition dependence -- volume fraction -- long chains -- diffusion profile