Miscibility behavior and single chain properties in polymer blends: A bond fluctuation model study

Macromolecular Theory and Simulations

Volumn 8, Issue 4, 1999, Pages 343-374

  Müller, Marcus ^a  

^a JOHANNES GUTENBERG UNIVERSITY   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0038740046     PISSN: 10221344     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/(SICI)1521-3919(19990701)8:4<343::AID-MATS343>3.0.CO;2-F     Document Type: Review

References (211)

1. C. Sole, (Ed.) "Polymer Compatibility and Incompatibility, Principles and Practices", Haarwood Academic, Chur (1980);
2. C. D. Han, Ed., "Polymer Blends and Composites in Multiphase Systems", ACS 206, Washington D.C. 1980;
3. R. W. Cahn, P. Haasen, E. J. Kramer, "Materials Science and Technology, A Comprehensive Treatment", Vol. 12, VCH, Weinheim 1993;
4. D. R. Paul, S. Newman, "Polymer blends", AP, New York 1978;
5. D. S. Walsh, J. S. Higgins, A. Maconnachie, "Polymer blends and mixtures", Martinus Nijhoff Publishers, Dordrecht 1985
6. M. L. Huggins, J. Chem. Phys. 9, 440 (1941);
7. P. J. Flory, J. Chem. Phys. 9, 660 (1941)
8. E. Helfand, Y. Tagami, J. Chem. Phys. 56, 3592 (1972);
9. E. Helfand, J. Chem. Phys. 62, 999 (1975)
10. J. Noolandi, K. M. Hong, Macromolecules 14, 727 (1981);
11. J. Noolandi, K. M. Hong, Macromolecules ibid. 15, 483 (1982)
12. K. R. Shull, Macromolecules 26, 2346 (1993)
13. J. M. H. M. Scheutjens, G. J. Fleer, J. Phys. Chem. 83, 1619 (1979);
14. J. M. H. M. Scheutjens, G. J. Fleer, J. Phys. Chem. ibid. 84, 178 (1979);
15. Macromolecules 18, 1882 (1985)
16. M. W. Matsen, M. Schick, Phys. Rev. Lett. 74, 4225 (1995)
17. F. Schmid, J. Phys.: Condens. Matt. 10, 8105 (1998)
18. F. S. Bates, M. F. Schultz, J. H. Rosedale, K. Almdal, Macromolecules 25, 5547 (1992);
19. M. D. Gehlsen, F. S. Bates, Macromolecules 27, 3611 (1994);
20. F. S. Bates, G. H. Fredrickson, Macromolecules 27, 1065 (1994)
21. J. D. Londono, A. Habenschuss, J. G. Curro, J. J. Rajasekaran, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 34, 3055 (1996)
22. M. D. Gehlen, J. H. Rosedale, F. S. Bates, G. D. Wignall, K. Almdal, Phys. Rev. Lett. 68, 2452 (1992)
23. K. S. Schweizer, J. G. Curro, in Adv. Chem. Phys. 98 (1997), I. Prigogine, S. A. Rice, Eds.
24. K. W. Foreman, K. F. Freed, Adv. Chem. Phys. 103, 335 (1998);
25. K. F. Freed, J. Dudowicz, Macromolecules 31, 6681 (1998)
26. D. Schwahn, K. Mortensen, T. Springer, H. Yee-Madeira, R. Thomas, J. Chem. Phys. 87, 6078 (1987)
27. J. Wheeler, J. Chem. Phys. 62, 433 (1975)
28. B. A. Veytsman, J. Chem. Phys. 94, 8499 (1990)
29. E. K. Hobbie, C. C. Han, J. Chem. Phys. 105, 738 (1996)
30. B. H. Chang, Y. C. Bae, Polymer 38, 6449 (1998)
31. M. Pollard, T. P. Russell, A. V. Ruzette, A. M. Mayes, Y. Gallot, Macromolecules 31, 6493 (1998)
32. A. Sariban, K. Binder, Macromolecules 21, 711 (1988);
33. A. Sariban, K. Binder, Macromolecules 24, 587 (1991);
34. J. Chem. Phys. 86, 5859 (1987);
35. Makromol. Chem. 189, 2357 (1988)
36. D. Schwahn, G. Meier, K. Mortensen, S. Janssen, J. Phys. II (France) 4, 837 (1994);
37. H. Frielinghaus, D. Schwahn, L. Willner, T. Springer, Physica B 241, 1022 (1998)
38. P. Cifra, E. Nies, J. Broersma, Macromolecules 29, 6634 (1996);
39. P. Cifra, F. E. Karasz, W. J. MacKnight, Macromolecules 25, 192, 4895 (1992)
40. H.-P. Deutsch, K. Binder, Europhys. Lett. 18, 667 (1992);
41. Macromolecules 25, 6214 (1992);
42. J. Phys. II (France) 3, 1049 (1993)
43. M. Müller, K. Binder, J. Phys. II (France) 6, 187 (1996)
44. M. Murat, K. Kremer, J. Chem. Phys. 108, 4340 (1998)
45. M. Müller, Macromolecules 31, 9044 (1998)
46. K. A. Peterson, A. D. Stein, D. M. Fayer, Macromolecules 23, 111 (1990)
47. H. M. Briber, B. J. Bauer, B. Hammouda, J. Chem. Phys. 101, 2592 (1994)
48. W. W. Graessley, R. Krishnamoorti, N. P. Balsara, L. J. Fetters, D. J. Lohse, D. N. Schulz, J. A. Sissano, Macromolecules 27, 2574, 3073, 3896 (1994);
49. R. Krishnamoorti, W. W. Graessley, G. T. Dee, D. J. Walsh, L. J. Fetters, D. J. Lohse, Macromolecules 29, 367 (1996);
50. G. C. Reichart, W. W. Graessley, R. A. Register, R. Krishnamoorti, J. D. Lohse, Macromolecules 30, 3036 (1996);
51. W. W. Graessley, R. Krishnamoorti, G. C. Reichart, N. P. Balsara, L. J. Fetters, D. J. Lohse, Macromolecules 28, 1260 (1995);
52. R. Krishnamoorti, W. W. Graessley, L. J. Fetters, R. G. Garner, D. J. Lohse, Macromolecules 28, 1252 (1995)
53. D. J. Walsh, J. S. Higgins, C. P. Double, J. G. McKeown, Polymer 22, 168 (1981)
54. H. Ito, T. P. Russell, G. D. Wignal, Macromolecules 20, 2213 (1987);
55. G. D. Wignall, R. W. Hendricks, W. C. Koehler, J. S. Lin, M. P. Wai, E. L. Thomas, R. S. Stein, Polymer 22, 886 (1980)
56. C. Singh, K. S. Schweizer, Macromolecules 28, 8692 (1995);
57. J. Chem. Phys. 103, 5814 (1995);
58. Macromolecules 30, 1490 (1997);
59. K. S. Schweizer, C. Singh, Macromolecules 28, 2063 (1995)
60. G. H. Fredrickson, A. J. Liu, F. S. Bates, Macromolecules 27, 2503 (1994);
61. G. H. Fredrickson, A. J. Liu, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 33, 1203 (1995)
62. M. Müller, K. Binder, Macromolecules 28, 1825 (1995);
63. M. Müller, K. Binder, Comput. Phys. Commun. 84, 173 (1994)
64. M. Müller, Macromolecules 28, 6556 (1995)
65. J. D. Weinhold, S. K. Kumar, C. Singh, K. S. Schweizer, J. Chem. Phys. 103, 9460 (1995)
66. J. K. Maranas, M. Momdello, G. S. Grest, S. K. Kumar, P. G. Debenedetti, W. W. Graessley, Macromolecules 31, 6991, 6998 (1998);
67. J. D. Londono, J. K. Maranas, M. Mondello, A. Habenschuss, G. S. Grest, P. G. Debenedetti, W. W. Graessley, S. K. Kumar, J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 36, 3001 (1998)
68. F. A. Escobedo, J. J. dePablo, Macromolecules 32, 900 (1999)
69. J. H. Hildebrand, R. L. Scott, "The solubility of nonelectrolytes", Dover Publications, New York 1964;
70. J. H. Hildebrand, J. M. Prausnitz, R. L. Scott, "Regular and related solutions", Van Nostrand Reinhold Co., New York 1970
71. H.-P. Deutsch, K. Binder, Makromol. Chem., Macromol. Symp. 65, 59 (1993);
72. H.-P. Deutsch, J. Chem. Phys. 99, 4825 (1993)
73. M. Müller, A. Werner, J. Chem. Phys. 107, 10764 (1997)
74. M. Müller, Macromolecules 30, 6353 (1997)
75. K. Binder, Acta Polym. 46, 204 (1995);
76. K. Binder, Adv. Polym. Sci. 112, 181 (1994)
77. V. L. Ginzburg, Sov. Phys. Solid State 1, 1824 (1960);
78. P. G. de Gennes, J. Phys. Lett. (Paris) 38, L-441 (1977);
79. J. F. Joanny, J. Phys. A 11, L-117 (1978);
80. K. Binder, Phys. Rev. A 29, 341 (1984)
81. M. E. Fisher, Rev. Mod. Phys. 46, 587 (1974);
82. K. K. Mon, K. Binder, Phys. Rev. E 48, 2498 (1993)
83. A. Yethiraj, K. S. Schweizer, J. Chem. Phys. 97, 5927 (1992);
84. A. Yethiraj, K. S. Schweizer, J. Chem. Phys. 98, 9080 (1993);
85. K. S. Schweizer, A. Yethiraj, J. Chem. Phys. 98, 9053 (1993);
86. C. Singh, K. S. Schweizer, A. Yethiraj, J. Chem. Phys. 102, 2187 (1995)
87. M. Müller, M. Schick, J. Chem. Phys. 105, 8282 (1996)
88. P. D. Gujrati, J. Chem. Phys. 108, 5104 (1998);
89. Phys. Rev. Lett. 74, 1367 (1995);
90. Phys. Rev. Lett. 74, 809 (1995)
91. P. D. Gujrati, M. Chhajer, J. Chem. Phys. 106, 5599 (1997);
92. M. Chhajer, P. D. Gujrati, J. Chem. Phys. 106, 8101, 9799 (1997)
93. A. P. Chatterjee, K. S. Schweizer, J. Chem. Phys. 31, 2353 (1998);
94. Macromolecules 31, 2353 (1998)
95. J. E. G. Lipson, Macromol. Theory. Simul. 7, 263 (1998), and references therein
96. R. Holyst, T. A. Vilgis, Macromol. Theory Simul. 5, 573 (1996);
97. R. Holyst, T. A. Vilgis, J. Chem. Phys. 99, 4835 (1993);
98. Phys. Rev. E 50, 2087 (1994);
99. M. G. Brereton, T. A. Vilgis, J. Phys. (France) 50, 245 (1989);
100. A. Aksimentiev, R. Holyst, Macromol. Theory Simul. 7, 447 (1998)
101. G. E. Garas, M. K. Kosmas, J. Chem. Phys. 103, 10790 (1995);
102. G. E. Garas, M. K. Kosmas, J. Chem. Phys. ibid. 105, 4789 (1996);
103. G. E. Garas, M. K. Kosmas, J. Chem. Phys. ibid 108, 376 (1998);
104. M. K. Kosmas, Macromolecules 22, 720 (1989)
105. I. Carmesin, K. Kremer, Macromolecules 21, 2819 (1988);
106. H.-P. Deutsch, K. Binder, J. Chem. Phys. 94, 2294 (1991)
107. V. Tries, W. Paul, J. Baschnagel, K. Binder, J. Chem. Phys. 106, 738 (1997)
108. N. F. Carnahan, K. E. Starling, J. Chem. Phys. 51, 635 (1969);
109. H.-P. Deutsch, R. Dickman, J. Chem. Phys. 93, 8983 (1990)
110. K. Kremer, K. Binder, Comput. Phys. Rep. 7, 261 (1988)
111. W. G. Madden, A. I. Pesci, K. F. Freed, Macromolecules 23, 1181 (1990)
112. P. Cifra, K. F. Karasz, W. J. McKnight, Macromolecules 25, 4895 (1992);
113. E. Nies, P. Cifra, Macromolecules 27, 6033 (1994)
114. S. K. Kumar, Macromolecules 27, 260 (1994);
115. S. T. Cui, H. D. Cochran, P. T. Cummings, S. K. Kumar, Macromolecules 27, 3375 (1997)
116. S. K. Kumar, I. Szleifer, A. Z. Panagiotopoulos, Phys. Rev. Lett. 66, 2935 (1991);
117. Phys. Rev. Lett. 68, 3456 (1992)
118. F. A. Escobedo, J. J. dePablo, Europhys. Lett. 40, 111 (1997);
119. F. A. Escobedo, J. J. dePablo, J. Chem. Phys. 106, 2911 (1997)
120. D. A. Kofke, J. Chem. Phys. 98, 4149 (1993)
121. R. D. Kaminski, J. Chem. Phys. 101, 4986 (1994)
122. M. Müller, K. Binder, W. Oed, J. Chem. Soc. Faraday Trans. 91, 2369 (1995)
123. M. Müller, M. Schick, J. Chem. Phys. 105, 8885 (1996)
124. M. Müller, F. Schmid, in Animal Reviews of Computational Physics, D. Stauffer, Ed., in press (also available from http:// xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/9803111)
125. A. Sariban, K. Binder, J. Colloid Polym. Sci. 272, 1474 (1994)
126. P. G. de Gennes, "Scaling concepts in polymer physics", Cornell University Press, Ithaca 1979
127. M. Müller, J. P. Wittmer, M. E. Cates, Phys. Rev. E 53, 5063 (1996)
128. M. E. Cates, J. M. Deutsch, J. Phys (France) 47, 2121 (1986)
129. M. N. Barber, "Phase transitions and critical phenomena", Vol. 8, Domb and Green, Eds., AP, New York (1983);
130. V. Privman, "Finite size scaling and numerical simulations of statistical systems", V. Privman, Ed., World Scientific, Singapore (1990);
131. K. Binder, "Computational Methods infield theory", A. Gauterer, C. B. Lang, Eds., Springer, Berlin (1992)
132. N. B. Wilding, Phys. Rev. E 52, 602 (1995);
133. J. Cond. Matter 9, 585 (1997)
134. M. Müller, N. B. Wilding, Phys. Rev. E 51, 2079 (1995)
135. N. B. Wilding, M. Müller, K. Binder, J. Chem. Phys. 105, 802 (1996)
136. G. S. Grest, M.-D. Lacasse, K. Kremer, A. M. Gupta, J. Chem. Phys. 105, 10583 (1996)
137. M. Benmouna, S. Khaldi, A. Bensafi, U. Maschke, Macromolecules 30, 1168 (1997);
138. M. Benmouna, R. Borsali, H. Benoit, J. Phys. II (France) 3, 1041 (1993);
139. J. F. Marko, Macromolecules 26, 1442 (1993)
140. A. Weyersberg, T. A. Vilgis, Phys. Rev. E 49, 3097 (1994)
141. M. Lifshitz, J. Dudowicz, K. F. Freed, J. Chem. Phys. 100, 3957 (1993)
142. M. Dijkstra, D. Frenkel, Phys. Rev. Lett. 72, 292 (1994);
143. M. Dijkstra, D. Frenkel, J. P. Hansen, J. Chem. Phys. 101, 3179 (1996)
144. J. P. Wittmer, W. Paul, K. Binder, Macromolecules 25, 7211 (1992)
145. K. W. Foreman, K. F. Freed, Macromolecules 30, 7279 (1997);
146. K. W. Foreman, K. F. Freed, I. M. Ngola, J. Chem. Phys. 107, 4688 (1997);
147. K. F. Freed, J. Dudowicz, Macromolecules 29, 625 (1996)
148. S. K. Kumar, J. Weinhold, Phys. Rev. Lett. 77, 1512 (1996)
149. M. Rabeony, D. J. Lohse, R. T. Garner, S. J. Han, W. W. Graessley, K. B. Migler, Macromolecules 31, 6511 (1998)
150. M. Müller, W. Paul, J. Chem. Phys. 100, 719 (1994)
151. J. K. Taylor-Maranas, P. G. Debenedetti, W. W. Graessley, S. K. Kumar, Macromolecules 30, 6943 (1997)
152. J. F. Joanny, H. Benoit, Macromolecules 30, 3704 (1997);
153. J. F. Joanny, H. Benoit, W. H. Stockmayer, Macromol. Symp. 121, 95 (1997)
154. D. G. Gromov, J. J. dePablo, J. Chem. Phys. 109, 10042 (1998)
155. J.-F. Joanny, L. Leibler, R. Ball, J. Chem. Phys. 81, 4640 (1984)
156. L. Schaefer, C. Kappeler, J. Chem. Phys. 99 6135 (1993);
157. L. Schaefer, C. Kappeler, J. Phys. (France) 46, 1853 (1985)
158. M. Daoud, P. G. de Gennes, J. Phys. (France) 38, 85 (1977)
159. J. D. Weinhold, S. K. Kumar, I. Szleifer, Europhys. Lett. 35, 695 (1996);
160. I. Szleifer, J. Chem. Phys. 92, 6940 (1990);
161. I. Szleifer, B. Widom, J. Chem. Phys. 90, 7524 (1989)
162. S. Wang, E. Nies, P. Cifra, J. Chem. Phys. 109, 5639 (1998)
163. R. H. C. Jannsen, E. Nies, P. Cifra, Macromolecules 30, 6339 (1997)
164. K. F. Freed, in "Renormalizalion Group Theory of Macromolecules", Wiley-Interscience, New York 1987, p. 53 ff;
165. M. Muthukumar, B. G. Nickel, J. Chem. Phys. 80, 5839 (1984)
166. S. F. Edwards, Proc. Phys. Soc. London 88, 265 (1966)
167. J. Malenkevitz, K. S. Schweizer, J. G. Curro, Macromolecules 26, 6190 (1993);
168. J. Malenkevitz, J. G. Curro, K. S. Schweizer, J. Chem. Phys. 99, 5571 (1993)
169. C. J. Grayce, K. S. Schweizer, J. Chem. Phys. 100, 6846 (1994);
170. C. J. Grayce, A. Yethiraj, K. S. Schweizer, J. Chem. Phys. 100, 6857 (1994)
171. E. F. David, K. S. Schweizer, J. Chem. Soc. Faraday Trans. 91, 2411 (1995)
172. P. G. Khalatur, L. V. Zherenkova, A. R. Khokhlov, Eur. Phys. J. B 5, 881 (1998);
173. P. G. Khalatur, A. R. Khokhlov, Mol. Phys. 93, 555 (1998)
174. G. Luna-Barcenas, J. C. Meredith, I. C. Sanchez, K. P. Johnston, D. G. Gromov, J. J. dePablo, J. Chem. Phys. 107, 10783 (1997)
175. P. G. DeGennes, J. Phys. (France) 37, L59 (1976);
176. F. Brochard, P. G. DeGennes, Ferroelectrics 30, 33 (1980)
177. V. V. Vasilevskaya, P. G. Khalatur, A. P. Khokhlov, J. Chem. Phys. 109, 5108, 5119 (1998)
178. K. To, H. J. Choi, Phys. Rev. Lett. 80, 536 (1998)
179. M. Stapper, T. A. Vilgis, Europhys. Lett. 42, 7 (1998)
180. T. Hashimoto, M. Takenaka, T. Zunitani, J. Chem. Phys. 97, 679 (1992);
181. M. K. Kotnis, M. Muthukumar, Macromolecules 25, 1716 (1992)
182. P. E. Rouse, J. Chem. Phys. 21, 1272 (1953)
183. M. Doi, S. F. Edwards "The theory of polymer dynamics", Oxford Univ. Press, 1986
184. W. Paul, K. Binder, D. W. Heermann, K. Kremer, J. Chem. Phys. 95, 7726 (1991);
185. J. Phys. II (France) 1, 37 (1991)
186. M. Müller, J. P. Wittmer, M. E. Cates, in preparation
187. P. C. Hohenberg, B. I. Halperin, Rev. Mod. Phys. 49, 495 (1977)
188. T. A. Vilgis, G. Meier, J. Phys. I (France) 4, 985 (1994)
189. G. Fleischer, Prog. Colloid. Polym. Sci. 91, 55 (1991)
190. M. C. Dalve, C. E. Eastman, T. P. Lodge, Phys. Rev. Lett. 71, 2591 (1993)
191. H. Tang, K. S. Schweizer, J. Chem. Phys. 105, 799 (1996);
192. K. S. Schweizer, M. Fuchs, G. Szamel, M. Guenza, H. Tang, Macromol. Theory Simul. 6, 1037 (1997);
193. M. Fuchs, K. S. Schweizer, J. Chem. Phys. 106, 347 (1997)
194. B. Ewen, D. Richter, B. Frago, U. Maschke, Prog. Colloid Polym. Sci. 91, 121 (1993)
195. M. E. Stewart, S. E. George, R. L. Miller, D. R. Paul, Polym. Eng. Sci. 33, 675 (1993)
196. P. Guegan, C. W. Macosko, T. Ishizone, S. Nakahama, Macromolecules 27, 4993 (1994)
197. F. Ide, A. Hasegawa, J. Appl. Polym. Sci. 18, 963 (1974)
198. U. Sundararaj, C. W. Macosko, Macromolecules 28, 2647 (1995)
199. C. E. Scott, C. W. Macosko, Polymer 35, 5442 (1994)
200. A description of recent experimental progress can be found in Macromol. Symp. "Polymer Blends" 112 141-175 (1996)
201. B. O'Shaughnessy, U. Sawhey, Phys. Rev. Lett. 76, 3444 (1996)
202. B. O'Shaughnessy, U. Sawhey, Macromolecules 29, 7230 (1996)
203. G. H. Fredrickson, Phys. Rev. Lett. 76, 3440 (1996)
204. G. H. Fredrickson, S. T. Milner, Macromolecules 29, 7386 (1996)
205. M. Müller, K. Binder, Macromolecules 31, 8323 (1998)
206. A. Werner, F. Schmid, M. Müller, K. Binder, J. Chem. Phys. 107 8175 (1997)
207. N. Clarke, T. C. B McLeish, Phys. Rev. E 57, R3731 (1998);
208. M. Doi, A. Onuki, J. Phys. II (France) 2, 1631 (1992);
209. S. T. Milner, Phys. Rev. E 48, 3674 (1993)
210. T. Biben, J. P. Hansen, Phys. Rev. Lett. 66, 2215 (1991);
211. D. Frenkel, A. A. Louis, Phys. Rev. Lett. 68, 3365 (1992)