J. Physique Lett. 45, 953-959 (1984)
DOI: 10.1051/jphyslet:019840045019095300

Surface gelation

M.W. Kim, D.G. Peiffer et P. Pincus

Corporate Research Science Laboratories, Exxon Research and Engineering Company, Annandale, NJ 08801, U.S.A.

Abstract
We discuss the conditions required for surface polymer gelation and present some preliminary experimental evidence from surface tension studies on an ionomer system. In particular, a semi-dilute solution of associating polymers which adsorb onto an interface may have a profile that exceeds the gelation threshold sufficiently near the surface. We estimate the gel film elastic properties in both good solvents and the prewetting region. Lightly sulfonated polystyrene ionomers are shown to exhibit gel-like surface rheology in dimethylsulfoxide (DMSO) for sufficient levels of substitution.

Résumé
Les conditions de formation d'un gel polymérique superficiel sont discutées et comparées à des mesures préliminaires de tension interfaciale obtenues avec des ionomères. On montre en particulier qu'une solution semi-diluée de polymères associés adsorbés sur une interface peut avoir un profil de concentration qui satisfasse les conditions de gélation. Les propriétés élastiques peuvent être estimées pour un bon solvant et aussi dans la région de pré-mouillage. On montre enfin que des solutions de polystyrène (légèrement) sulfoné dans le sulfure de di-méthyle présentent un comportement de gel superficiel au-delà d'un certain niveau de substitution.

PACS
6810C - Fluid surface energy surface tension, interface tension, angle of contact, etc..
8270G - Gels and sols.

Key words
adsorption -- elasticity of liquids -- gels -- organic compounds -- polymer films -- polymer solutions -- surface tension -- associating polymers -- adsorption -- surface polymer gelation -- surface tension -- semi dilute solution -- gelation threshold -- gel film -- elastic properties -- prewetting region -- sulfonated polystyrene ionomers -- gel like surface rheology -- DMSO