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Erschienen in: Colloid and Polymer Science 6-7/2008

01.06.2008 | Short Communication

Direct imaging of temperature-sensitive core-shell latexes by cryogenic transmission electron microscopy

verfasst von: Jérôme J. Crassous, Alexander Wittemann, Miriam Siebenbürger, Marc Schrinner, Markus Drechsler, Matthias Ballauff

Erschienen in: Colloid and Polymer Science | Ausgabe 6-7/2008

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Abstract

We present a comprehensive investigation of the volume transition in thermosensitive core-shell particles. The particles consist of a solid core of poly (styrene) (radius: 52 nm) onto which a network of crosslinked poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) is affixed. The degree of crosslinking of the PNIPAM shell effected by the crosslinker N,N -methylenebisacrylamide was varied between 1.25 and 5 mol%. Immersed in water, the shell of these particles is swollen at low temperatures. Raising the temperature above 32°C leads to a volume transition within the shell. Cryogenic transmission electron microscopy (Cryo-TEM) and dynamic light scattering (DLS) have been used to investigate the structure and swelling of the particles. The Cryo-TEM micrographs directly show inhomogeneities of the network. Moreover, a buckling of the shell from the core particle is evident. This buckling increases with decreasing degree of crosslinking. A comparison of the overall size of the particles determined by DLS and Cryo-TEM demonstrates that the hydrodynamic radius provides a valid measure for the size of the particles. The phase transition within the network measured by DLS can be described by the Flory–Rehner theory. It is shown that this model captures the main features of the volume transition within the core-shell particles including the dependence of the phase transition on the degree of crosslinking. All dispersions crystallize at volume fractions above 0.5. The resulting phase diagram is identical to the phase behavior of hard spheres within the limits of error. This demonstrates that the core-shell microgels can be treated as hard spheres up to volume fractions of at least 0.55.

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Metadaten
Titel
Direct imaging of temperature-sensitive core-shell latexes by cryogenic transmission electron microscopy
verfasst von
Jérôme J. Crassous
Alexander Wittemann
Miriam Siebenbürger
Marc Schrinner
Markus Drechsler
Matthias Ballauff
Publikationsdatum
01.06.2008
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Colloid and Polymer Science / Ausgabe 6-7/2008
Print ISSN: 0303-402X
Elektronische ISSN: 1435-1536
DOI
https://doi.org/10.1007/s00396-008-1873-3

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