Mixed micelles of poly(styrene-b-3-(methacryloylamino)propyltrimethylammonium chloride-b-ethylene oxide) and anionic amphiphiles in aqueous solutions

The micelles of poly(styrene-6-3-(methacryloylamino)propyltrimethylammonium chloride-b-ethylene oxide) (PS-b-PMAPTAC-b-PEO) have been successfully prepared in aqueous solutions. The micelles have a PS core, cationic PMAPTAC shell, and PEO corona. Due to the short PS chain (degree of polymerization = 8), the formation of micelles is difficult at a low concentration, and the micelles are detected only at concentrations higher than 1 g [L.sup.-1]. The addition of anionic amphiphiles, such as sodium dodecyl sulfate (SDS) and poly(methacrylie acid) (PMAA), induces the formation of mixed micelles at a low concentration level of the polymer (~0.005 g [L.sup.-1]). This can be ascribed to insolubilization of the cationic PMAPTAC block due to charge neutralization by the anionic amphiphiles. The binding of SDS or PMAA to the PMAPTAC block is confirmed by zeta-potential measurements. The mixed micelles are characterized by dynamic light scattering (DLS), scanning electron microscopy (SEM), and fluorescence measurements. Based on DLS measurements, it is revealed that the hydrodynamic diameter of the mixed micelles falls in the range of 120-130 nm. SEM measurements provided clear pictures of mixed micelles with a spherical morphology. The kinetics of exchange of organic dyes between the micelle particles was investigated by fluorescence techniques. The result indicates that the exchange of the dyes between the micelle particles takes places within a lime scale of seconds. Key words: polymeric micelles, amphiphilic ABC triblock copolymer, mixed micelles, sodium dodecyl sulfate (SDS), poly(methacrylic acid) (PMAA). Operant en solutions aqueuses, on a prepare avec succes des micelles de poly(styrene chlorure de b-3-(methacryloylamino) propyltrimethylammonium-b-oxyde d'ethylene) (PS-b-CPMAPTA-b-POE). Les micelles comportent un squelette de polyethylene (PS), une coquille cationique de chlorure de polymethacryloylaminopropyltrimethylammonium (CPMAPTA) et une couronne de polyoxyde d'ethylene (POE). En raison de la courte longueur de la chaise de polystyrene (degre de polymerisation = 8), la formation de micelles est difficile a faible concentration et les micelles ne peuvent etre detectees qu'a des concentrations superieures a l g [L.sup.-1]. L'addition d'amphiphiles anioniques, tel le dodecylsulfate de sodium (DSS) et l'acide poly(methacrylique) (APMA), induisent la formation de micelles mixtes a des niveaux de concentration faible de polymere (environ 0.005 g [L.sup.-1]). Ce comportement peut etre attribue a l'insolubilization du bloc cationique de chlorure de polymethacryloylaminopropyltrimethylammonium (CPMAPTA) provoquee par la neutralisation de la charge par les amphiphiles anioniques. La fixation du DSS on de l'acide poly(methacrylique) sur le bloc CPMAPTA est confirmee par des mesures de potentiel zeta. Les micelles mixtes ont ete caracterisees par des mesures de diffraction dynamique de la lumiere (DDL), de microscopie electronique a balayage (MEB) et de fluorescence. Sur la base de mesure de diffraction dynamique de la lumiere, on a pu etablir que le diametre hydrodynamique des micelles mixtes se situe entre 120 et 130 nm. Les mesures de microscopie electronique a balayage permettent d'etablir clairement que les micelles mixtes possedent une morphologie spherique. On a etudie les cinetiques d'echange de colorants organiques entre les particules de micelles par les techniques de fluorescence. Les resultats indiquent que l'echange des colorants entre les particules de micelles se fait sur une echelle de temps de secondes. Mots-cles: micelles polymeres, copolymere amphiphile a trois blocs ABC, micelles mixtes, dodecylsulfate de sodium (DSS), acide poly(methacrylique) (APMA).
[Traduit par la Redaction] Introduction The synthesis of nanoparticles with a unique size and shape finds potential applications in areas such as optics, electronics, catalysis, and storage devices. For their [...]