Morphologies of block copolymers composed of charged and neutral blocks

Soft Matter

Volumn 8, Issue 11, 2012, Pages 3036-3052

  Wang, Xiaojun ^a   Goswami, Monojoy ^b   Kumar, Rajeev ^b   Sumpter, Bobby G ^b   Mays, Jimmy ^a,b  

^a UNIVERSITY OF TENNESSEE   (United States)

^b OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CO-POLYMER SYSTEMS; EXPERIMENTAL OBSERVATION; RESEARCH DIRECTIONS; TECHNOLOGICAL APPLICATIONS; THEORETICAL CALCULATIONS;

MATERIALS PROPERTIES; MORPHOLOGY; PHASE SEPARATION;

BLOCK COPOLYMERS;

EID: 84863282814     PISSN: 1744683X     EISSN: 17446848     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2sm07223h     Document Type: Review

References (174)

1. T. Higashihara M. Hayashi A. Hirao Prog. Polym. Sci. 2011 36 323 375
2. W. A. Braunecker K. Matyjaszewski Prog. Polym. Sci. 2007 32 93 146
3. D. Uhrig J. W. Mays J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2005 43 6179 6222
4. I. W. Hamley, Developments in block copolymer science and technology, J. Wiley, Chichester, West Sussex, England; Hoboken, NJ, 2004
5. F. S. Bates G. H. Fredrickson Phys. Today 1999 52 32 38
6. M. Pitsikalis S. Pispas J. W. Mays N. Hadjichristidis Adv. Polym. Sci. 1998 135 1 137
7. N. Hadjichristidis H. Iatrou M. Pitsikalis S. Pispas A. Avgeropoulos Prog. Polym. Sci. 2005 30 725 782
8. M. W. Matsen F. S. Bates Macromolecules 1996 29 1091 1098
9. R. Adhikari G. H. Michler Prog. Polym. Sci. 2004 29 949 986
10. R. A. Segalman Science 2008 321 919 920
11. M. P. Stoykovich P. F. Nealey Mater. Today 2006 9 20 29
12. Y. A. Elabd M. A. Hickner Macromolecules 2011 44 1 11
13. E. M. Lennon K. Katsov G. H. Fredrickson Phys. Rev. Lett. 2008 101 138302
14. M. Moffitt K. Khougaz A. Eisenberg Acc. Chem Res 1996 29 95 102
15. G. Riess Prog. Polym. Sci. 2003 28 1107 1170
16. M. A. C. Stuart B. Hofs I. K. Voets A. de Keizer Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2005 10 30 36
17. J. Meier-Haack A. Taeger C. Vogel K. Schlenstedt W. Lenk D. Lehmann Sep. Purif. Technol. 2005 41 207 220
18. Z. Q. Shi S. Holdcroft Macromolecules 2005 38 4193 4201
19. Y. S. Yang Z. Q. Shi S. Holdcroft Macromolecules 2004 37 1678 1681
20. C. J. Zhao X. F. Li Z. Wang Z. Y. Dou S. L. Zhong H. Na J. Membr. Sci. 2006 280 643 650
21. K. A. Mauritz R. B. Moore Chem. Rev. 2004 104 4535 4585
22. M. A. Hickner H. Ghassemi Y. S. Kim B. R. Einsla J. E. McGrath Chem. Rev. 2004 104 4587 4611
23. L. Rubatat C. X. Li H. Dietsch A. Nykanen J. Ruokolainen R. Mezzenga Macromolecules 2008 41 8130 8137
24. X. Y. Lu W. P. Steckle B. Hsiao R. A. Weiss Macromolecules 1995 28 2831 2839
25. X. Y. Lu W. P. Steckle R. A. Weiss Macromolecules 1993 26 5876 5884
26. R. A. Weiss A. Sen L. A. Pottick C. L. Willis Polymer 1991 32 2785 2792
27. X. Yu M. R. Nagarajan C. Li P. E. Gibson S. L. Cooper J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 1986 24 2681 2702
28. J. Selb and Y. Gallot, Developments in block copolymers-2, Elsevier Applied Science Publishers, London and New York, 1985
29. J. P. Gouin F. Bosse D. Nguyen C. E. Williams A. Eisenberg Macromolecules 1993 26 7250 7255
30. J. P. Gouin A. Eisenberg C. E. Williams Macromolecules 1992 25 1368 1370
31. J. P. Gouin C. E. Williams A. Eisenberg Macromolecules 1989 22 4573 4578
32. D. Loveday G. L. Wilkes C. D. Deporter J. E. McGrath Macromolecules 1995 28 7822 7830
33. L. N. Venkateshwaran G. A. York C. D. Deporter J. E. McGrath G. L. Wilkes Polymer 1992 33 2277 2286
34. D. Nguyen X. F. Zhong C. E. Williams A. Eisenberg Macromolecules 1994 27 5173 5181
35. D. Nguyen S. K. Varshney C. E. Williams A. Eisenberg Macromolecules 1994 27 5086 5089
36. J. H. Kim J. W. Kim M. Shokouhimehr Y. S. Lee J. Org. Chem. 2005 70 6714 6720
37. Y. Y. Gu T. P. Lodge Macromolecules 2011 44 1732 1736
38. J. B. Tang H. D. Tang W. L. Sun H. Plancher M. Radosz Y. Q. Shen Chem. Commun. 2005 3325 3327
39. M. Armand F. Endres D. R. MacFarlane H. Ohno B. Scrosati Nat. Mater. 2009 8 621 629
40. H. Ohno M. Yoshizawa W. Ogihara Electrochim. Acta 2004 50 255 261
41. M. Yoshizawa H. Ohno Electrochim. Acta 2001 46 1723 1728
42. J. Kotz S. Kosmella T. Beitz Prog. Polym. Sci. 2001 26 1199 1232
43. M. Goswami B. G. Sumpter T. Z. Huang J. M. Messman S. P. Gido A. I. Isaacs-Sodeye J. W. Mays Soft Matter 2010 6 6146 6154
44. M. J. Park N. P. Balsara Macromolecules 2008 41 3678 3687
45. M. J. Park S. Kim A. M. Minor A. Hexemer N. P. Balsara Adv. Mater. 2009 21 203 208
46. A. Klaikherd C. Nagamani S. Thayumanavan J. Am. Chem. Soc. 2009 131 4830 4838
47. J. R. Howse R. A. L. Jones G. Battaglia R. E. Ducker G. J. Leggett A. J. Ryan Nat. Mater. 2009 8 507 511
48. Y. Yusufoglu Y. Hu M. Kanapathipillai M. Kramer Y. E. Kalay P. Thiyagarajan M. Akinc K. Schmidt-Rohr S. Mallapragada J. Mater. Res. 2011 23 3196 3212
49. E. M. W. Tsang Z. Zhang Z. Shi T. Soboleva S. Holdcroft J. Am. Chem. Soc. 2007 129 15106 15107
50. R. A. L. Jones Nat. Mater. 2004 3 209 210
51. E. G. Bellomo M. D. Wyrsta L. Pakstis D. J. Pochan T. J. Deming Nat. Mater. 2004 3 244 248
52. J. N. Cha G. D. Stucky D. E. Morse T. J. Deming Nature 2000 403 289 292
53. M. Goswami R. Kumar B. G. Sumpter J. Mays J. Phys. Chem. B 2011 115 3330 3338
54. M. Goswami S. K. Kumar A. Bhattacharya J. F. Douglas Macromolecules 2007 40 4113 4118
55. A. B. Lowe C. L. McCormick Prog. Polym. Sci. 2007 32 283 351
56. K. Matyjaszewski A. H. E. Muller Prog. Polym. Sci. 2006 31 1039 1040
57. W. Jaeger J. Bohrisch A. Laschewsky Prog. Polym. Sci. 2010 35 511 577
58. H. Mori M. Yahagi T. Endo Macromolecules 2009 42 8082 8092
59. K. Vijayakrishna S. K. Jewrajka A. Ruiz R. Marcilla J. A. Pomposo D. Mecerreyes D. Taton Y. Gnanou Macromolecules 2008 41 6299 6308
60. C. M. Stancik A. R. Lavoie J. Schutz P. A. Achurra P. Lindner A. P. Gast R. M. Waymouth Langmuir 2004 20 596 605
61. C. M. Stancik A. R. Lavoie P. A. Achurra R. M. Waymouth A. P. Gast Langmuir 2004 20 8975 8987
62. J. Yang W. L. Sun W. H. Lin Z. Q. Shen J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2008 46 5123 5132
63. J. M. Lu F. Yan J. Texter Prog. Polym. Sci. 2009 34 431 448
64. S. J. Cheng F. L. Beyer B. D. Mather R. B. Moore T. E. Long Macromolecules 2011 44 6509 6517
65. R. Wang A. B. Lowe J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2007 45 2468 2483
66. X. Wang J. He Y. Yang J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2007 45 4818 4828
67. N. Hadjichristidis H. Iatrou M. Pitsikalis J. Mays Prog. Polym. Sci. 2006 31 1068 1132
68. H. C. Lee H. Lim W. F. Su C. Y. Chao J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2011 49 2325 2338
69. F. Kucera J. Jancar Polym. Eng. Sci. 1998 38 783 792
70. H. S. Makowski, R. D. Lundberg and G. H. Singhal, U.S. Patent, 3 870 841, 1975
71. J. C. Yang J. W. Mays Macromolecules 2002 35 3433 3438
72. F. S. Bates G. H. Fredrickson Annu. Rev. Phys. Chem. 1990 41 525 557
73. F. S. Bates Science 1991 251 898 905
74. G. H. Fredrickson E. Helfand J. Chem. Phys. 1987 87 697 705
75. L. Leibler Macromolecules 1980 13 1602 1617
76. M. W. Matsen M. Schick Phys. Rev. Lett. 1994 72 2660 2663
77. A. K. Khandpur S. Forster F. S. Bates I. W. Hamley A. J. Ryan W. Bras K. Almdal K. Mortensen Macromolecules 1995 28 8796 8806
78. P. Knychala M. Banaszak M. J. Park N. P. Balsara Macromolecules 2009 42 8925 8932
79. S. Y. Kim M. J. Park N. P. Balsara A. Jackson Macromolecules 2010 43 8128 8135
80. X. Wang S. Yakovlev K. M. Beers M. J. Park S. A. Mullin K. H. Downing N. N. Balsara Macromolecules 2010 43 5306 5314
81. M. J. Park N. P. Balsara A. Jackson Macromolecules 2009 42 6808 6815
82. M. J. Park A. J. Nedoma P. L. Geissler N. P. Balsara A. Jackson D. Cookson Macromolecules 2008 41 2271 2277
83. M. J. Park K. H. Downing A. Jackson E. D. Gomez A. M. Minor D. Cookson A. Z. Weber N. P. Balsara Nano Lett. 2007 7 3547 3552
84. D. A. Hajduk S. M. Gruner P. Rangarajan R. A. Register L. J. Fetters C. Honeker R. J. Albalak E. L. Thomas Macromolecules 1994 27 490 501
85. C. Y. Ryu M. E. Vigild T. P. Lodge Phys. Rev. Lett. 1998 81 5354 5357
86. U. Jeong H. H. Lee L. H. Yang J. K. Kim S. Okamoto S. Aida S. Sakurai Macromolecules 2003 36 1685 1693
87. Y. A. Kriksin P. G. Khalatur I. Y. Erukhimovich G. ten Brinke A. R. Khokhlov Soft Matter 2009 5 2896 2904
88. A. I. I. Sodeye T. Z. Huang S. R. Gido J. W. Mays Polymer 2011 52 3201 3208
89. A. I. I. Sodeye T. Huang S. P. Gido J. W. Mays Polymer 2011 52 1963 1970
90. A. I. Isaacs Sodeye T. Huang S. P. Gido J. W. Mays Polymer 2011 52 5393 5396
91. L. Rubatat Z. Q. Shi O. Diat S. Holdcroft B. J. Frisken Macromolecules 2006 39 720 730
92. E. M. W. Tsang Z. Shi S. Holdcroft Macromolecules 2011 44 8845 8857
93. D. Gromadzki P. Cernoch M. Janata V. Kudela F. Nallet O. Diat P. Stepanek Eur. Polym. J. 2006 42 2486 2496
94. E. F. Ioannou G. Mountrichas S. Pispas E. I. Kamitsos G. Floudas Macromolecules 2008 41 6183 6190
95. R. L. Weber Y. Ye A. L. Schmitt S. M. Banik Y. A. Elabd M. K. Mahanthappa Macromolecules 2011 44 5727 5735
96. O. Green S. Grubjesic S. W. Lee M. A. Firestone Polym. Rev. 2009 49 339 360
97. M. D. Green T. E. Long Polym. Rev. 2009 49 291 314
98. E. F. Wiesenauer J. P. Edwards V. F. Scalfani T. S. Bailey D. L. Gin Macromolecules 2011 44 5075 5078
99. J. F. Marko Y. Rabin Macromolecules 1992 25 1503 1509
100. R. Kumar A. Kundagrami M. Muthukumar Macromolecules 2009 42 1370 1379
101. M. Muthukumar J. Chem. Phys. 2004 120 9343 9350
102. G. S. Manning J. Chem. Phys. 1969 51 924 933
103. R. Kumar M. Muthukumar J. Chem. Phys. 2007 126 214902
104. S. Yang A. Vishnyakov A. V. Neimark J. Chem. Phys. 2011 134 054104
105. M. Banaszak J. H. R. Clarke Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top. 1999 60 5753 5756
106. D. A. Pantano M. L. Klein D. E. Discher P. B. Moore J. Phys. Chem. B 2011 115 4689 4695
107. J. Ziebarth Y. M. Wang J. Phys. Chem. B 2010 114 6225 6232
108. M. Goswami B. G. Sumpter J. Mays Chem. Phys. Lett. 2010 487 272 278
109. X. Y. Lu W. P. Steckle R. A. Weiss Macromolecules 1993 26 6525 6530
110. R. A. Weiss A. Sen C. L. Willis L. A. Pottick Polymer 1991 32 1867 1874
111. K. A. Mauritz R. I. Blackwell F. L. Beyer Polymer 2004 45 3001 3016
112. S. Mani R. A. Weiss C. E. Williams S. F. Hahn Macromolecules 1999 32 3663 3670
113. A. Eisenberg B. Hird R. B. Moore Macromolecules 1990 23 4098 4107
114. D. J. Yarusso S. L. Cooper Polymer 1985 26 371 378
115. B. Kim J. Kim B. Jung J. Membr. Sci. 2005 250 175 182
116. J. Kim B. Kim B. Jung Y. S. Kang H. Y. Ha I. H. Oh K. J. Ihn Macromol. Rapid Commun. 2002 23 753 756
117. J. Kim B. Kim B. Jung J. Membr. Sci. 2002 207 129 137
118. R. F. Storey D. W. Baugh Polymer 2000 41 3205 3211
119. R. F. Storey B. J. Chisholm Y. Lee Polym. Eng. Sci. 1997 37 73 80
120. R. F. Storey B. J. Chisholm M. A. Masse Polymer 1996 37 2925 2938
121. Y. A. Elabd C. W. Walker F. L. Beyer J. Membr. Sci. 2004 231 181 188
122. Y. A. Elabd E. Napadensky J. M. Sloan D. M. Crawford C. W. Walker J. Membr. Sci. 2003 217 227 242
123. Y. A. Elabd E. Napadensky C. W. Walker K. I. Winey Macromolecules 2006 39 399 407
124. Y. Funaki K. Kumano T. Nakao H. Jinnai H. Yoshida K. Kimishima K. Tsutsumi Y. Hirokawa T. Hashimoto Polymer 1999 40 7147 7156
125. K. Xu K. Li P. Khanchaitit Q. Wang Chem. Mater. 2007 19 5937 5945
126. T. Saito H. D. Moore M. A. Hickner Macromolecules 2010 43 599 601
127. H. D. Moore T. Saito M. A. Hickner J. Mater. Chem. 2010 20 6316 6321
128. E. M. W. Tsang Z. B. Zhang A. C. C. Yang Z. Q. Shi T. J. Peckham R. Narimani B. J. Frisken S. Holdcroft Macromolecules 2009 42 9467 9480
129. J. F. Ding, C. Chuy and S. Holdcroft, in Advanced Functional Materials, 2002, vol. 12, pp. 389-394
130. S. Hietala M. Koel E. Skou M. Elomaa F. Sundholm J. Mater. Chem. 1998 8 1127 1132
131. J. F. Ding C. Chuy S. Holdcroft Macromolecules 2002 35 1348 1355
132. J. F. Ding C. Chuy S. Holdcroft Chem. Mater. 2001 13 2231 2233
133. Z. C. Zhang E. Chalkova M. Fedkin C. M. Wang S. N. Lvov S. Komarneni T. C. M. Chung Macromolecules 2008 41 9130 9139
134. M. A. Hillmyer T. P. Lodge J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2002 40 1 8
135. M. Xenidou F. L. Beyer N. Hadjichristidis S. P. Gido N. B. Tan Macromolecules 1998 31 7659 7667
136. T. Saito B. D. Mather P. J. Costanzo F. L. Beyer T. E. Long Macromolecules 2008 41 3503 3512
137. M. A. Hickner B. S. Pivovar Fuel Cells 2005 5 213 229
138. I. Capek Adv. Colloid Interface Sci. 2005 118 73 112
139. T. P. Lodge Science 2008 321 50 51
140. W. Sun X. Q. Li K. Jiao Electroanalysis 2009 21 959 964
141. S. S. Sekhon J. S. Park J. S. Baek S. D. Yim T. H. Yang C. S. Kim Chem. Mater. 2010 22 803 812
142. Z. G. Wang J. Phys. Chem. B 2008 112 16205 16213
143. K. J. Hanley T. P. Lodge C. I. Huang Macromolecules 2000 33 5918 5931
144. M. J. Park S. Y. Kim E. Yoon T. Joo Macromolecules 2011 44 5289 5298
145. P. M. Simone T. P. Lodge ACS Appl. Mater. Interfaces 2009 1 2812 2820
146. P. M. Simone T. P. Lodge Macromolecules 2008 41 1753 1759
147. E. W. Cochran C. J. Garcia-Cervera G. H. Fredrickson Macromolecules 2006 39 2449 2451
148. S. M. Jain X. B. Gong L. E. Scriven F. S. Bates Phys. Rev. Lett. 2006 96
149. P. W. Majewski M. Gopinadhan W.-S. Jang J. L. Lutkenhaus C. O. Osuji J. Am. Chem. Soc. 2010 132 17516 17522
150. J. M. Virgili A. Hexemer J. A. Pople R. A. Segalman N. P. Balsara Macromolecules 2009 42 4604 4613
151. J. M. Virgili A. J. Nedoma R. A. Segalman N. P. Balsara Macromolecules 2010 43 3750 3756
152. J. M. Virgili M. L. Hoarfrost R. A. Segalman Macromolecules 2010 43 5417 5423
153. L. Meli T. P. Lodge Macromolecules 2009 42 580 583
154. N. S. Wanakule J. M. Virgili A. A. Teran Z. G. Wang N. P. Balsara Macromolecules 2010 43 8282 8289
155. D. F. Miranda T. P. Russell J. J. Watkins Macromolecules 2010 43 10528 10535
156. P. Alexandridis and B. R. Lindman, Amphiphilic block copolymers: self-assembly and applications, 1st edn, Elsevier, Amsterdam; New York, 2000
157. A. H. E. Muller. and O. Borisov, Self organized nanostructures of amphiphilic block copolymers I, Springer, New York, 2011
158. L. F. Zhang A. Eisenberg J. Am. Chem. Soc. 1996 118 3168 3181
159. R. C. Hayward D. J. Pochan Macromolecules 2010 43 3577 3584
160. C. Giacomelli V. Schmidt K. Aissou R. Borsali Langmuir 2010 26 15734 15744
161. M. H. Li P. Keller Soft Matter 2009 5 927 937
162. L. F. Zhang A. Eisenberg Science 1995 268 1728 1731
163. F. Checot S. Lecommandoux H. A. Klok Y. Gnanou Eur. Phys. J. E 2003 10 25 35
164. Z. Tian H. Li M. Wang A. Y. Zhang Z. G. Feng J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2008 46 1042 1050
165. Z. B. Li Z. Y. Chen H. G. Cui K. Hales K. Qi K. L. Wooley D. J. Pochan Langmuir 2005 21 7533 7539
166. S. Zhong H. G. Cui Z. Y. Chen K. L. Wooley D. J. Pochan Soft Matter 2008 4 90 93
167. D. J. Pochan Z. Y. Chen H. G. Cui K. Hales K. Qi K. L. Wooley Science 2004 306 94 97
168. S. Kubowicz J. F. Baussard J. F. Lutz A. F. Thunemann H. von Berlepsch A. Laschewsky Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 5262 5265
169. S. J. Lee M. J. Park Langmuir 2010 26 17827 17830
170. J. P. Lin W. W. Ding K. L. Hong J. W. Mays Z. D. Xu Y. Z. Yuan Soft Matter 2008 4 1605 1608
171. K. Szczubialka K. Ishikawa Y. Morishima Langmuir 2000 16 2083 2092
172. K. Szczubialka K. Ishikawa Y. Morishima Langmuir 1999 15 454 462
173. K. Vijayakrishna D. Mecerreyes Y. Gnanou D. Taton Macromolecules 2009 42 5167 5174
174. X. Wang K. Hong D. Baskaran M. Goswami B. Sumpter J. Mays Soft Matter 2011 7 7960 7964