J. Physique Lett. 44, 121-128 (1983)
DOI: 10.1051/jphyslet:01983004403012100

Instability of dilute poly(ethylene-oxide) solutions

Y. Layec et M.-N. Layec-Raphalen

Laboratoire d'Hydrodynamique Moléculaire, Faculté des Sciences, 6, avenue Victor Le Gorgeu, 29283 Brest Cedex, France

Abstract
Using photon correlation spectroscopy we studied dilute solutions of polyethyleneoxide) in solvents such as methanol, pure water, or, a water isopropanol mixture. In alcohol the polymer is molecularly dispersed and the solution is stable over a period of time. On the other hand, aggregates seem to be present in water and to be time-dependent. For high values of the scattering wave vector K the inverse relaxation time is proportional to Kw where w = 2.95 which is in good agreement with the expected theoretical value for internal motions of the coil. At the lower K values the diffusion coefficient is found to evolve with time. This evolution is interpreted as a disentanglement of the initial aggregates.

Résumé
Nous avons étudié par diffusion de la lumière des solutions de poly(oxyéthylène) dans le méthanol, l'eau pure et un mélange eau-isopropanol. En solution alcoolique, le POE est moléculairement dispersé et ne présente pas d'anomalie de comportement. Dans l'eau, le polymère semble être sous une forme agrégée évoluant avec le temps. Aux grandes valeurs du vecteur de diffusion K, la fréquence caractéristique est proportionnelle à Kw avec w = 2,95, valeur très proche de la valeur 3 espérée théoriquement. Aux faibles valeurs de K, on obtient un coefficient de diffusion évoluant avec le temps. Cette évolution s'interprète comme un désenchevêtrement des agrégats initiaux.

PACS
6125H - Structure of macromolecular and polymer solutions solubility, swelling, etc.: polymer melts.
6610C - Diffusion and thermal diffusion in liquids.

Key words
photon correlation spectroscopy -- polymer solutions -- self diffusion in liquids -- dilute polyethylene oxide solutions -- solution instability -- molecular dispersion -- internal coil motions -- methanol -- water -- water isopropanol mixture -- aggregates -- inverse relaxation time -- diffusion coefficient