A MOLECULAR SIMULATION STUDY ON THE DYNAMICS OF A SINGLE ROD IN UNENTANGLED POLYMER MELTS
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 성봉준
- 발행년도 2015
- 학위수여년월 2015. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000055243
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
고분자 나노 복합체는 고분자와 나노 입자를 결합시킨 물질로써 높은 전기전도도와 강성을 가지고 있기 때문에 각광받고 있으며, 중요한 연구 분야이다. 고분자 나노 복합체의 물성을 향상 시키기 위해서 고분자와 나노 입자의 분산이 중요한 요소로 작용하고 있다. 고분자 나노 복합체에서 고분자를 분산시키기 위해서 분산제를 넣는 연구가 많이 연구되어 왔다. 최근에는 나노 입자를 넣었을 때, 고분자를 분산시키고, 나노 입자의 특성까지 적용된 고분자 나노 복합체를 만들 수 있기 때문에 나노 입자를 넣은 고분자 나노 복합체에 대한 연구는 중요한 분야이다. 고분자 나노 복합체에서 나노 입자의 확산은 Stokes-Einstein 관계식과 Stokes-Einstein-Debye 관계식에 의해서 고분자의 점성도와 나노 입자의 크기, 온도에 의해서 결정된다. 구형의 나노 입자보다 막대기 모양의 나노 입자를 넣을 경우, 보다 더 많은 물성의 향상을 야기한다. 하지만, 막대기 모양의 나노 입자의 확산현상에 대한 연구가 상대적으로 부족한 상황이다. 이러한 이유 때문에 막대기 모양의 나노 입자의 확산에 관한 연구를 분자 동역학 시뮬레이션을 이용하여 진행하였다. 막대기 모양의 나노 입자의 길이가 길어질수록 고분자가 긴 막대기 모양의 나노 입자를 감는 등의 복잡한 상호작용이 있다. 만약 고분자가 막대기 모양의 나노 입자를 감는다면, 나노 입자의 확산은 방향성을 가지고 확산을 할 것이다. 본 연구를 통해서 고분자가 막대기 모양의 나노 입자를 감고 있는지, 막대기 모양의 나노 입자가 방향성을 가지고 확산을 하는지 등 막대기 모양의 나노 입자의 다양한 확산 운동에 대해 고분자 길이와 나노 입자의 뻣뻣함에 변화를 주어 연구를 진행 하였습니다.
more초록/요약
Polymer nanocomposites is interesting material due to electrical, mechanical properties. At that time, the diffusion of nanoparticle is important to understanding the properties of polymer nanocomposite. We investigate the dynamics of a nanorod in polymer melts by using molecular dynamics (MD) simulation. In particular, the translational diffusion of nanoparticle follow the Stokes-Einstein (SE) relation and the rotational diffusion of nanoparticle follow the Stokes-Einstein-Debye (SED) relation. But, the diffusion of nanorod is not follow the SE and SED. The reason is that polymer wrap a nanorod. And we investigate the anisotropic motion of nanorod in polymer melts. The anisotropic diffusion increases as the polymer length increases. The reason is not the number of polymer that wrap a rod. The reason is the shape of nanoparticles. These properties are calculated with the polymer length and the stiffness of nanorod.
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