Mikrofaz Ayırma (microphase separation)

Mikrofaz ayırma (veya ayrılma), uyumsuz kimyasal komponentlerden oluşan, mikro- ve nanoskala bölgeleri olan blok koplimer veya graft kopolimerlerin ergiyiklerinde veya konsantre çözeltilerinde, kendiliğinden gelişen bir olaydır; kütle (bulk) veya konsantre çözeltilerdeki moleküliçi faz ayrılmasından kaynaklanır.

Blok kopolimerlerin makromolekülleri ve sörfaktanların molekülleri farklı kimyasal yapılarda segmentler (bloklar) içerir. Homopolimer karışımlarda (blendler), aynı homolog seriden olsalar bile, bileşenlerin hafif uyuşmazlığı, çözelti veya ergiyikte faz ayrılmasına neden olur. Blok kopolimerlerde ve sörfaktanlardaki farklı kimyasal yapılı moleküller arasındaki kimyasal bağ, bu bileşiklerin çözeltilerinde veya ergiyiklerinde mikrofaz ayrılma oluşmasını sağlayan, makroskopik faz ayrımını engeller ; yani, moleküllerarası etkileşim kuvvetleri, baskın bir tür fonksiyonel grup içeren bölgeleri uzamsal olarak ayırır. Bu tür mikrobölgelerin boyutları makromoleküllerin boyotlarıyla kıyaslanabilir seviyelerdedir.

Mikrofaz ayrılma, misellerin veya diğer tür organize yapıların gelişimine yol açar. Örneğin, makromolekülleri iki farklı polimer zincirden (A ve B) oluşan bir diblok kopolimer ergiyikte mikrofaz ayrılma, hizalanmış lamellerin (tabakalar), silindirlerin veya küresel bölgelerin ve iki-bağ yapılarının gelişmesine neden olur (Şekil).




Şekil: AB diblok kopolimer yapıların, bileşimi değişirken gözlenen morfolojileri; (1) küresel domainler (bölge) A, (2) silindirik domainler A, (3) bitetrahedron (A) yapı, (4) lamellar yapı, (5) biteradedron (B) yapı, (6) silindirik domainler B, (7) küresel domainler B (alttaki kısım, A ve B bileşenlerinin nicelikleri arasındaki korelasyonü gösterir)