Aspects récents de la thermodynamique des solutions de polymères Recent Aspects of the Thermodynamics of Polymer Solutions

Abstract

On examine dans cet article différentes approches de la thermodynamique des solutions de polymères placées dans leur contexte historique. On rappelle d'abord le modèle du réseau de Flory-Huggins et on en souligne les déficiences. On traite ensuite brièvement de la mécanique statistique des solutions de polymères introduite par Prigogine en 1957 et on montre qu'elle constitue un progrès qualitatif par rapport à la théorie du réseau, mais qu'elle ne prévoit cependant pas de manière quantitative les propriétés de ces solutions. On montre ensuite que le concept de volume libre, qui permet un traitement simplifié de certaines quantités, permet également d'expliquer tout naturellement l'existence d'une deuxième température de séparation en phase lorsque l'on élève la température, propriété qui différencie les solutions de polymères des mélanges de liquidés simples. Enfin, dans une dernière partie, on mentionne brièvement les travaux récents de l'École de Paris, qui traite les solutions de polymères par analogie avec les transitions magnétiques. This article examines différent approaches ta the thermodynamics of polymer solutions set in their historical context. First of all, the Flory-Huggins network model is described and ifs deficiencies are pointed out. Then attention is briefly drawn to the statistical mechanics of polymer solutions as introduced by Prigogine in 1957, and this mechanics is shown to be a qualitative advance compared with the network theory, but it nonetheless does not quantitatively predict the properties of such solutions. It is then shown that the concept of free volume, enabling some quantifies to be treated in a simplified way, also serves to provide a quite natural explanation for the existence of a second phase separation temperature when the temperature is raised, i. e. a property that differentiates polymer solutions from simple liquid mixtures. In the final part, brief mention is made of recent research by the Paris School which has been treating polymer solutions by similarity ta magnetic transitions.