Karbon Nanotüp-Polimer Nanokompozitlerde Çok Boyutlu Modelleme ile Arayüz Özelliklerinin İncelenmesi

Özet

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.