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  高分子單鏈構象轉變是整個高分子科學的核心，幾乎所有的高分子材料的物理性質都是高分子鏈構象的體現。在單組分溶劑中，高分子單鏈構象轉變研究的比較清楚。而在多組分體系中，由于體系復雜，相互作用參數多，人們對多組分下的單鏈構象轉變還不是十分清楚；另一方面，許多實驗現象都與多組分體系下的單鏈構象轉變相關，如DNA、蛋白的沉降、聚合物的結晶以及凝膠網絡的榻縮。因此多組分體系下單鏈構象轉變的研究不論是在理論模型上還是在實際應用中都具有重要的意義。

  根據高分子單鏈在小分子溶劑中Lifshitz理論，高分子線團到小球的轉變點為，而高分子溶劑中的轉變點為，因此在同種化學組分的小分子與高分子的混合溶劑中，單鏈的線團到小球轉變可以分為兩步；低的轉變點是由高分子溶劑引起的，而由小分子溶劑引起的轉變會是一個更高的χ_tr。基于以上的理論分析，首先利用自洽場理論，計算多組分體系中單鏈核心濃度隨著χ的變化，如圖2所示，而根據核心濃度的斜率變化，可以看到有兩個地方核心濃度發(fā)生突變，也預示著兩步的線團到小球轉變。

圖2.核心濃度隨混合溶液中高分子溶劑濃度比例χ_p的變化。

  確定了這兩步轉變之后，接下來分別討論溶劑組分、鏈長對兩步轉變點的影響，首先在短鏈溶劑中，由于高分子溶劑能夠進入到高分子形成的小球核中，因此小球的能量包括體積項和界面項兩部分；而描述多組分體系下的自由能較為復雜，具體的推導詳見原文。根據一系列的理論推導，發(fā)展了描述多組分體系下的Lifshitz理論，并且得到了轉變點的鏈長依賴關系為

）。對于高的轉變點，是有小分子溶劑所因此的，轉變點表達式為

圖4 短鏈溶劑條件下，高分子溶劑鏈長以及聚合物溶質鏈長對轉變點的影響。

_p及分子量增加時，高分子溶劑很難進入到高分子小球中，因此此時小球的能量主要為界面能，這會使得轉變點表現出與短鏈時候具有較大的區(qū)別。通過數值的自洽場理論發(fā)現，轉變點與鏈長及組分的依賴關系為

圖6. 長鏈溶劑條件下，高分子溶劑鏈長以及聚合物溶質鏈長對轉變點的影響。

  根據以上的轉變點與鏈長的依賴關系，發(fā)現雖然在短鏈與長鏈情況下轉變點與鏈長及溶劑組分的依賴關系不同，但是它們都具有相同的組合

圖7. 轉變點處統(tǒng)一的標度關系。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.macromol.3c02284