Polistiren, poli(2-metil oksazolin), poli(ε-kaprolakton) aşılanmış fenilen oligomerlerinin morfolojileri üzerine teorik çalışma

Abstract

Bu çalışmada, farklı uzunlukta poli(2-metil-okzazolin) (POx), poli(ε-kaprolakton) (PCL), poli(stiren) zincirleri eklenmiş fenilen halkalarının kendi kendine organize olmaları moleküler dinamik ve mezo boyut simülasyon metodu ile çalışılmıştır. Oligomerler, deneysel sonuçlara göre modellenmiştir. Monomerler kuantum mekaniksel olarak optimize edilmiştir ve elektrostatik potansiyel yükleri belirlenmiştir. Karışma enerjileri ve etkileşim parametreleri genişletilmiş Florry-Huggins teorisi algoritması kullanılarak bulunmuştur. Bu parametreler mezo boyut simülasyonları için girdi parametrelerine dönüştürülmüştür. Mezo boyut simülasyonları için Dissipative Particle Dynamics (DPD) metodu kullanılmıştır. Sonuç olarak deneysel yöntemlerle bulunan, yan zincirlerin hidrofilik ve hidrofobik etkileşimlerinden kaynaklanan, AFM fotografları ile elde edilen faz ayrılması teorik olarak da açıklanmıştır. Buradan yola çıkarak, AFM fotoğraflarıyla elde edilen deneysel morfolojiler mikroskobik boyutlarda da aydınlatılmıştır.

In this work, self organizations of different oligomers formed by substitution of poly(2-methyl-oxazoline) (POx), poly(ε-caprolactone) (PCL), poly(styrene) (Ps) side chains phenylene rings, have been studied by molecular dynamics and mesoscale simulation methods. Oligomers have been modelled according to the experimental results. Monomers were optimized quantum mechanically and electrostatic potantial charges were determined. Mixing energy and interaction parameters have been calculated by using an extended Flory-Huggins Theory algorithm. This parameters have been converted into mesoscale simulation input. Dissipative Particle Dynamics (DPD) is used for mesoscale simulations. In summary, phase seperations observed experimentally between side chains in AFM photographs due to hydrophilic and hydrophobic interactions is explained theoretically. By this way, experimental morphologies determined by AFM photographs in the microscopic scale were enlightened.