Effect and evolution of nanostructural complexity in sensitive polymer gels

Macromolecular Chemistry and Physics

Volumn 216, Issue 1, 2015, Pages 9-22

  Seiffert, Sebastian ^a,b  

^a FREIE UNIVERSITÄT BERLIN   (Germany)

^b HAHN MEITNER INSTITUT   (Germany)

Author keywords

Gels; Nanoheterogeneity; Stimulisensitive polymers; Structure property relations; Supramolecular structures

Indexed keywords

CHAINS; COMPLEX NETWORKS; ELECTRIC NETWORK TOPOLOGY; GELS; LIGHT SCATTERING; MESH NETWORKING; NEUTRON SCATTERING; PHOTOBLEACHING; POLYMERS; PROBES; SOLUBILITY; SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY;

CROSSLINKED MACROMOLECULES; ENVIRONMENTAL SENSITIVITIES; FLUORESCENCE RECOVERY AFTER PHOTOBLEACHING; NANOHETEROGENEITY; STIMULI-SENSITIVE POLYMERS; STRUCTURAL IMPERFECTIONS; STRUCTURE PROPERTY RELATION; SUPRAMOLECULAR STRUCTURE;

CROSSLINKING;

EID: 84920185519     PISSN: 10221352     EISSN: 15213935     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/macp.201400410     Document Type: Article

References (131)

1. F. L. Buchholz, A. T. Graham, Modern Superabsorbent Polymer Technology, Wiley VCH, Weinheim, Germany 2000.
2. R. Westermeier, Electrophoresis in Practice, Wiley VCH, Weinheim, Germany 2004.
3. S. Mori, H. G. Barth, Size Exclusion Chromatography, Springer Verlag, Heidelberg, Germany 1999.
4. S. Ahuja, Handbook of Bioseparations, Academic Press, San Diego, CA, USA 2000.
5. Responsive Gels: Volume Transitions II, Advances in Polymer Science Vol. 110, (Ed: K. Dusek), Springer, Heidelberg, Germany 1993.
6. S. Chaterji, I. K. Kwon, K. Park, Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 1083.
7. M. A. Cohen Stuart, W. T. S. Huck, J. Genzer, M. Müller, C. Ober, M. Stamm, G. B. Sukhorukov, I. Szleifer, V. V. Tsukruk, M. Urban, F. Winnik, S. Zauscher, I. Luzinov, S. Minko, Nat. Mater. 2010, 9, 101.
8. P. J. Flory, J. Chem. Phys. 1942, 10, 51.
9. M. L. Huggins, J. Phys. Chem. 1942, 46, 151.
10. a) P. J. Flory, J. Rehner, J. Chem. Phys. 1943, 11, 512;
11. P. J. Flory, J. Rehner, J. Chem. Phys. 1943, 11, 521.
12. M. Quesada-Perez, J. A. Maroto-Centeno, J. Forcada, R. Hidalgo-Alvarez, Soft Matter 2011, 7, 10536.
13. H. G. Schild, Prog. Polym. Sci. 1992, 17, 163.
14. Y. Li, T. Tanaka, J. Chem. Phys. 1989, 90, 5161.
15. E. Sato Matsuo, T. Tanaka, J. Chem. Phys. 1988, 89, 1695.
16. S. Seiffert, J. Sprakel, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 909.
17. D. C. Sherrington, K. A. Taskinen, Chem. Soc. Rev. 2001, 30, 83.
18. L. Brunsveld, B. J. B. Folmer, E. W. Meijer, R. P. Sijbesma, Chem. Rev. 2001, 101, 4071.
19. U. S. Schubert, C. Eschbaumer, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 2892.
20. B. G. G. Lohmeijer, U. S. Schubert, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2003, 41, 1413.
21. J. M. Pollino, M. Weck, Chem. Soc. Rev. 2005, 34, 193.
22. G. Armstrong, M. Buggy, J. Mater. Sci. 2005, 40, 547.
23. P. Cordier, F. Tournilhac, C. Soulie-Ziakovic, L. Leibler, Nature 2008, 451, 977.
24. J. D. Fox, S. J. Rowan, Macromolecules 2009, 42, 6823.
25. R. J. Wojtecki, M. A. Meador, S. J. Rowan, Nat. Mater. 2011, 10, 14.
26. C. T. Huynh, M. K. Nguyen, D. S. Lee, Macromolecules 2011, 44, 6629.
27. M. H. Park, M. K. Joo, B. G. Choi, B. Jeong, Acc. Chem. Res. 2012, 45, 424.
28. H. J. Moon, D. Y. Ko, M. H. Park, M. K. Joo, B. Jeong, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 4860.
29. A. Noro, Y. Matsushita, T. P. Lodge, Macromolecules 2008, 41, 5839.
30. S. Seiffert, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 11462.
31. T. Rossow, S. Seiffert, Polymer Chem. 2014, 5, 3018.
32. G. Hild, Prog. Polym. Sci. 1998, 23, 1019.
33. M. Shibayama, Macromol. Chem. Phys. 1998, 199, 1.
34. M. Shibayama, Bull. Chem. Soc. Jpn. 2006, 79, 1799.
35. F. Ikkai, M. Shibayama, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2005, 43, 617.
36. J. Nie, B. Du, W. Oppermann, Macromolecules 2004, 37, 6558.
37. R. Liu, W. Oppermann, Macromolecules 2006, 39, 4159.
38. C. Sayil, O. Okay, Polymer 2001, 42, 7639.
39. C. Erbil, Y. Yildiz, N. Uyanik, Polym. Int. 2000, 49, 795.
40. S. H. Gehrke, M. Palasis, M. K. Akhtar, Polym. Int. 1992, 29, 29.
41. E. Sato Matsuo, M. Orkisz, S.-T. Sun, Y. Li, T. Tanaka, Macromolecules 1994, 27, 6791.
42. S. Panyukov, Y. Rabin, Phys. Rep. 1996, 269, 1.
43. S. Panyukov, Y. Rabin, Macromolecules 1996, 29, 7960.
44. S. Panyukov, Y. Rabin, Macromolecules 1996, 29, 8530.
45. Y. Rabin, S. Panyukov, Macromolecules 1997, 30, 301.
46. D. J. M. Van Beek, A. J. H. Spiering, G. W. M. Peters, K. Te Nijenhuis, R. P. Sijbesma, Macromolecules 2007, 40, 8464.
47. M. M. L. Nieuwenhuizen, T. F. A. De Greef, R. L. J. Van Der Bruggen, J. M. J. Paulusse, W. P. J. Appel, M. M. J. Smulders, R. P. Sijbesma, E. W. Meijer, Chem. Eur. J. 2010, 16, 1601.
48. J.-L. Wietor, D. J. M. Van Beck, G. W. Peters, E. Mendes, R. P. Sijbesma, Macromolecules 2011, 44, 1211.
49. S. H. M. Soentjens, R. A. E. Renken, G. M. L. Van Gemert, T. A. P. Engels, A. W. Bosman, H. M. Janssen, L. E. Govaert, F. P. T. Baaijens, Macromolecules 2008, 41, 5703.
50. P. Y. W. Dankers, T. M. Hermans, T. W. Baughman, Y. Kamikawa, R. E. Kieltyka, M. M. C. Bastings, H. M. Janssen, N. A. J. M. Sommerdijk, A. Larsen, M. J. A. Van Luyn, A. W. Bosman, E. R. Popa, G. Fytas, E. W. Meijer, Adv. Mater. 2012, 24, 2703.
51. A. C. H. Pape, M. M. C. Bastings, R. E. Kieltyka, H. M. Wyss, I. K. Voets, E. W. Meijer, P. Y. W. Dankers, Int. J. Mol. Sci. 2014, 15, 1096.
52. F. Herbst, K. Schröter, I. Gunkel, S. Gröger, T. Thurn-Albrecht, J. Balbach, W. H. Binder, Macromolecules 2010, 43, 10006.
53. K. P. Nair, V. Breedveld, M. Weck, Macromolecules 2008, 41, 3429.
54. K. P. Nair, V. Breedveld, M. Weck, Soft Matter 2011, 7, 553.
55. J. R. Falender, G. S. Y. Yeh, J. E. Mark, J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 7353.
56. J. R. Falender, G. S. Y. Yeh, J. E. Mark, Macromolecules 1979, 12, 1207.
57. M. A. Llorente, A. L. Andrady, J. E. Mark, Colloid. Polym. Sci. 1981, 259, 1056.
58. J. E. Mark, A. L. Andrady, Rubber Chem. Technol. 1981, 54, 366.
59. S. J. Pan, J. E. Mark, Polym. Bull. 1982, 7, 553.
60. J. E. Mark, M. Y. Tang, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 1984, 22, 1849.
61. M. Y. Tang, J. E. Mark, Macromolecules 1984, 17, 2616.
62. B. D. Viers, J. E. Mark, J. Macromol. Sci., Part A 2007, 44, 131.
63. M. J. Saxton, Biophys. J. 1994, 66, 394.
64. P. A. Netz, T. Dorfmüller, J. Chem. Phys. 1995, 103, 9074.
65. A. Fernandez-Barbero, A. Fernandez-Nieves, I. Grillo, E. Lopez-Cabarcos, Phys. Rev. E 2002, 66, 051803.
66. C. Wu, S. Zhou, Macromolecules 1997, 30, 574.
67. Y. Li, T. Tanaka, Ann. Rev. Mater. Sci. 1992, 22, 243.
68. S. Hirotsu, Y. Hirokawa, T. Tanaka, J. Chem. Phys. 1987, 87, 1392.
69. S. Hirotsu, J. Chem. Phys. 1988, 88, 427.
70. S. Hirotsu, Phase Trans. 1994, 47, 183.
71. R. F. M. Lange, M. Van Gurg, E. W. Meijer, J. Polym. Sci, Part A: Polym. Chem. 1999, 37, 3657.
72. S. Sivakova, D. A. Bohnsack, M. E. Mackay, P. Suwanmala, S. J. Rowan, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 18202.
73. O. Colombani, C. Barioz, L. Bouteiller, C. Chaneac, L. Fomperie, F. Lortie, H. Montes, Macromolecules 2005, 38, 1752.
74. S. Seiffert, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2014, 52, 435.
75. F. Di Lorenzo, S. Seiffert, Macromolecules 2013, 46, 1962.
76. F. Di Lorenzo, S. Seiffert, Macromol. Chem. Phys. 2014, DOI: 10.1002/macp.201400317.
77. S. Seiffert, Macromol. Rapid Commun. 2012, 33, 1135.
78. A. Habicht, W. Schmolke, F. Lange, K. Saalwächter, S. Seiffert, Macromol. Chem. Phys. 2014, 215, 1116.
79. T. Rossow, S. Hackelbusch, P. Van Assenbergh, S. Seiffert, Polymer Chem. 2013, 4, 2515.
80. S. Hackelbusch, T. Rossow, P. Van Assenbergh, S. Seiffert, Macromolecules 2013, 46, 6273.
81. T. Rossow, A. Habicht, S. Seiffert, Macromolecules 2014, 47, 6473.
82. D. M. Heyes, A. C. Branka, Soft Matter 2009, 5, 2681.
83. A. Fernandez-Nieves, A. Fernandez-Barbero, B. Vincent, F. J. De Las Nieves, J. Chem. Phys. 2003, 119, 10383.
84. A. Le Grand, G. Petekidis, Rheol. Acta 2008, 4, 579.
85. P. Menut, S. Seiffert, J. Sprakel, D. A. Weitz, Soft Matter 2012, 8, 156.
86. J. Des Cloiseaux, J. Phys. 1975, 36, 281.
87. P. J. Flory, Principles of Polymer Chemistry, Cornell University Press, Ithaca, NY, USA 1953.
88. a) P. G. De Gennes, Macromolecules 1976, 9, 587;
89. P. G. De Gennes, Macromolecules 1976, 9, 594.
90. S. Lehmann, S. Seiffert, W. Richtering, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15963.
91. T. Norisuye, Y. Kida, N. Masui, Q. Tran-Cong-Miyata, Y. Maekawa, M. Yoshida, M. Shibayama, Macromolecules 2003, 36, 6202.
92. M. Shibayama, T. Tanaka, C. C. Han, J. Chem. Phys. 1992, 97, 6829.
93. M. Shibayama, S. Takata, T. Norisuye, Physica A 1998, 249, 245.
94. L. Martín-Banderas, M. Flores-Mosquera, P. Riesco-Chueca, A. Rodríguez-Gil, Á. Cebolla, S. Chávez, A. M. Gañán-Calvo, Small 2005, 1, 688.
95. A. S. Utada, A. Fernandey-Nieves, H. A. Stone, D. A. Weitz, Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 094502.
96. S. Seiffert, Macromol. Rapid Commun. 2011, 32, 1600.
97. J.-W. Kim, A. S. Utada, A. Fernandez-Nieves, Z. Hu, D. A. Weitz, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 1819.
98. S. Seiffert, D. A. Weitz, Soft Matter 2010, 6, 3184.
99. W. H. Binder, R. Zirbs, Adv. Polym. Sci. 2007, 207, 1.
100. D. C. Tuncaboylu, M. Sari, W. Oppermann, O. Okay, Macromolecules 2011, 44, 4997.
101. H. Shao, J. R. Parquette, Chem. Commun. 2010, 46, 4285.
102. T. Aida, E. W. Meijer, S. I. Stupp, Science 2012, 335, 813.
103. G. R. Whittell, M. D. Hager, U. S. Schubert, I. Manners, Nat. Mater. 2011, 10, 176.
104. U. S. Schubert, C. Eschbaumer, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 2892.
105. M. Müller, A. Dardin, U. Seidel, V. Balsamo, B. Iván, H. W. Spiess, R. Stadler, Macromolecules 1996, 29, 2577.
106. E. B. Murphy, F. Wudl, Prog. Polym. Sci. 2010, 35, 223.
107. P. Kujawa, A. Audibert-Hayet, J. Selb, F. Candau, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2004, 42, 1640.
108. T. Annable, R. Buscall, R. Ettelaie, D. Whittlestone, J. Rheol. 1993, 37, 695.
109. R. L. A. David, M.-H. Wei, D. Liu, B. F. Bathel, J. P. Plog, A. Ratner, J. A. Kornfield, Macromolecules 2009, 42, 1380.
110. D. Hourdet, J. Gadgil, K. Podhajecka, M. V. Badiger, A. Brûlet, P. P. Wadgaonkar, Macromolecules 2005, 38, 8512.
111. W. C. Yount, H. Juwarker, S. L. Craig, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 15302.
112. W. C. Yount, D. M. Loveless, S. L. Craig, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 2746.
113. W. C. Yount, D. M. Loveless, S. L. Craig, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 14488.
114. D. M. Loveless, S. L. Jeon, S. L. Craig, Macromolecules 2005, 38, 10171.
115. M. J. Serpe, S. L. Craig, Langmuir 2006, 23, 1626.
116. D. Xu, S. L. Craig, Macromolecules 2011, 44, 5465.
117. A. Pollak, H. Blumenfeld, M. Wax, R. L. Baughn, G. M. Whitesides, J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 6324.
118. T. Sakai, T. Matsunaga, Y. Yamamoto, C. Ito, R. Yoshida, S. Suzuki, N. Sasaki, M. Shibayama, U.-i. Chung, Macromolecules 2008, 41, 5379.
119. R. Hogg, R. G. Wilkins, J. Chem. Soc. 1962, 341.
120. R. H. Holyer, C. D. Hubbard, S. F. A. Kettle, R. G. Wilkins, Inorg. Chem. 1966, 5, 622.
121. K.-Y. Kim, G. H. Nancollas, J. Phys. Chem. 1977, 81, 948.
122. E. C. Constable, in Advances in Inorganic Chemistry, Vol. 30, (Ed: H. J. Emeléus), Academic Press, 1986, pp. 69.
123. Y. Yan, A. Keizer, M. A. Cohen Stuart, N. A. M. Besseling, in Self Organized Nanostructures of Amphiphilic Block Copolymers II, Advances in Polymer Science, Vol. 242, (Eds. A. H. E. Müller, O. Borisov), Springer, Berlin/Heidelberg, Germany 2011, ch. 63, pp. 91.
124. K. E. Feldman, M. J. Kade, E. W. Meijer, C. J. Hawker, E. J. Kramer, Macromolecules 2009, 42, 9072
125. T. Vermonden, M. J. Van Steenbergen, N. A. M. Besseling, A. T. M. Marcelis, W. E. Hennink, E. J. R. Sudhölter, M. A. Cohen Stuart, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15802.
126. W. Knoben, N. A. M. Besseling, M. A. Cohen Stuart, J. Chem. Phys. 2007, 126, 024907.
127. F. Tanaka, S. F. Edwards, Macromolecules 1992, 25, 1516.
128. R. J. J. Jongschaap, R. H. W. Wientjes, M. H. G. Duits, J. Mellema, Macromolecules 2001, 34, 1031.
129. M. Rubinstein, A. N. Semenov, Macromolecules 1998, 31, 1386.
130. M. Rubinstein, A. N. Semenov, Macromolecules 2001, 34, 1058.
131. T. P. Lodge, N. A. Rotstein, S. Prager, Adv. Chem. Phys. 1990, 79, 1.