On the supramacromolecular structure of core–shell amphiphilic macromolecules derived from hyperbranched polyethyleneimine

Authors
Picco, Agustin Silvio; Kraska, Martin; Didzoleit, Haiko; Appel, Cristian; Silbestri, Gustavo Fabián; Azzaroni, Omar; Stühn, Bernd; Ceolin, Marcelo Raul
Publication Year
2014
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
The supramacromolecular structure of core–shell amphiphilic macromolecules (CAMs) with hyperbranched polyethyleneimine (HPEI) cores and fatty acid chain shells (HPEI-Cn) for different chain lengths was investigated both, in colloidal suspension, solid phase and at the air–water interface using Small Angle X-ray Scattering (SAXS), Wide Angle X-ray Scattering (WAXS), X-ray Reflectometry (XRR) and Langmuir isotherms. At low temperatures colloidal toluene suspensions of the HPEI-Cn polymers form, as evidenced by peaks arising in the structure factor of the system showing mean particle-to-particle distances correlated with the length of the aliphatic chains forming the shells of HPEI-Cn unimicelles. The CAM sizes as found from the SAXS experiments also display a clear dependence on shell thickness suggesting that the aliphatic chains adopt a brush-like configuration. After solvent extraction, HPEI-Cn adopts ordered structures with hexagonal packing of the aliphatic chains. Submitted to lateral pressure Π at the air–water interface, HPEI-Cn undergoes a disorder–order transition with increasing transition pressure for increasing chain lengths. The CAMs show different behaviors in-plane and out-of-plane. While out-of-plane the aliphatic chains behave as a brush remaining almost fully unfolded, whereas parallel to the air–water interface the chains fold down in a mushroom way with increasing lateral pressure Π.
Fil: Picco, Agustin Silvio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Kraska, Martin. Universitat Technische Darmstadt; Alemania
Fil: Didzoleit, Haiko. Universitat Technische Darmstadt; Alemania
Fil: Appel, Cristian. Universitat Technische Darmstadt; Alemania
Fil: Silbestri, Gustavo Fabián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; Argentina
Fil: Azzaroni, Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Stühn, Bernd. Universitat Technische Darmstadt; Alemania
Fil: Ceolin, Marcelo Raul. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Subject
Hyperbranched polymers
Core–shell amphiphilic macromolecules
X-ray Scattering
X-ray Reflectometry
Otras Ciencias Químicas
Ciencias Químicas
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Access level
Restricted access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/32273