Karbon Nanotüp-Polimer Nanokompozitlerde Çok Boyutlu Modelleme ile Arayüz Özelliklerinin İncelenmesi
Öz
Bu çalışmada, karbon nanotüp (KNT) takviyeli nanolif
üretiminde başarılı sonuçlar veren polistiren-ko-glisidil metakrilat
P(St-ko-GMA) ve polivinil bütral (PVB) gibi iki farklı polimer sisteminde
polimer-karbon nanotüp ilişkisi çok boyutlu modelleme ile moleküler düzeyde
incelenmiştir. Sıklıkla takviye elemanı olarak kullanılan KNT’lerin iki farklı
boyut mertebesinde veri aktarımına izin verecek şekilde, önce dağınık partikül
dinamiği (DPD) ardından, geri-haritalama ile sağlanan atom detayı esas alınarak
moleküler dinamik (MD) hesaplama yöntemleri ile çok-boyutlu modellenmesi
sağlanmıştır. KNT takviyesinin arayüz yapısına, matris mekanik özelliklerine ve
camsı geçiş sıcaklığına olan etkisi iki farklı polimer sisteminde
karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Yapısında aromatik grup bulunan P(St-ko-GMA) polimerlerinin KNT ile π-π
etkileşimine girebildiği ve bu çekici etkileşiminin camsı geçiş sıcaklığı ve
mekanik özelliklerin artmasına sebep olduğu görülmüştür. PVB sistemlerinde ise
mekanik artış KNT’lerin kendi mukavim yapısı ile sınırlı kalmıştır.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- 1. Schandler L. S., Brinson L. C. and Sawyer W. G., "Polymer nanocomposites: a small part of the story", JOM, 59(3): 53-60, (2007).
- 2. Beese A. M., Sarkar S., Nair A., Naraghi M., An Z., Moravsky A., Loutfy R. O., Buehler M. J., Nguyen S. T. and Espinosa H. D., "Bio-Inspired carbon nanotube-polymer composite yarns with hydrogen bond-mediated lateral ınteractions", ACS Nano, 7(4): 3434-3446, (2013).
- 3. Es'haghi Z., Golsefidi M. A., Saify A., Tanha A. A., Rezaeifar Z. and Alian-Nezhadi Z., "Carbon nanotube reinforced hollow fiber solid/liquid phase microextraction: a novel extraction technique for the measurement of caffeic acid in echinacea purpurea herbal extracts combined with high-performance liquid chromatography", Journal of Chromatography A, 1217(17): 2768-2775, (2010).
- 4. Fu S.-Y., Feng X.-Q., Lauke B. and Mai Y.-W., "Effects of particle size, particle/matrix ınterface adhesion and particle loading on mechanical properties of particulate-polymer composites", Composites Part B-Engineering, 39(6): 933-961, (2008).
- 5. Imaizumi S., Matsumoto H., Konosu Y., Tsuboi K., Minagawa M., Tanioka A., Koziol K. and Windle A., "Top-down process based on electrospinning, twisting, and heating for producing one-dimensional carbon nanotube assembly", ACS Applied Materials & Interfaces, 3(2): 469-475, (2011).
- 6. Liu Y. J., Nishimura N., Qian D., Adachi N., Otani Y. and Mokashi V., "A boundary element method for the analysis of cnt/polymer composites with a cohesive ınterface model based on molecular dynamics", Engineering Analysis with Boundary Elements, 32(4): 299-308, (2008).
- 7. Lu P. and Hsieh Y.-L., "Multiwalled carbon nanotube (mwcnt) reinforced cellulose fibers by electrospinning", ACS Applied Materials & Interfaces, 2(8): 2413-2420, (2010).
- 8. Ma W., Liu L., Zhang Z., Yang R., Liu G., Zhang T., An X., Yi X., Ren Y., Niu Z., Li J., Dong H., Zhou W., Ajayan P. M. and Xie S., "High-Strength composite fibers: realizing true potential of carbon nanotubes in polymer matrix through continuous reticulate architecture and molecular level couplings", Nano Letters, 9(8): 2855-2861, (2009).
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
-
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
Elif Özden Yenigün
Bu kişi benim
Yayımlanma Tarihi
15 Eylül 2017
Gönderilme Tarihi
20 Eylül 2017
Kabul Tarihi
-
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2017 Cilt: 20 Sayı: 3