Molecular dynamics study of natural rubber-fullerene composites: Connecting microscopic properties to macroscopic behavior
บทความในวารสาร
ผู้เขียน/บรรณาธิการ
กลุ่มสาขาการวิจัยเชิงกลยุทธ์
ไม่พบข้อมูลที่เกี่ยวข้อง
รายละเอียดสำหรับงานพิมพ์
รายชื่อผู้แต่ง: Khuntawee W., Sutthibutpong T., Phongphanphanee S., Karttunen M., Wong-Ekkabut J.
ผู้เผยแพร่: Royal Society of Chemistry
ปีที่เผยแพร่ (ค.ศ.): 2019
Volume number: 21
Issue number: 35
หน้าแรก: 19403
หน้าสุดท้าย: 19413
จำนวนหน้า: 11
นอก: 1463-9076
eISSN: 1463-9076
ภาษา: English-Great Britain (EN-GB)
ดูในเว็บของวิทยาศาสตร์ | ดูบนเว็บไซต์ของสำนักพิมพ์ | บทความในเว็บของวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อ
Macroscopic and microscopic properties of fullerene (C60)-cis-polyisoprene (cis-PI) composites at varying fullerene concentrations were investigated using atomistic molecular dynamics (MD) simulations over microsecond time scales. Results show that the introduction of fullerenes into a polymer matrix increases density, bulk modulus and heat capacity while thermal expansivity decreases. The presence of fullerenes slowed the diffusion of both C60 and cis-PI. Moreover, increasing fullerene concentration results in ordering of the cis-PI chains at the cis-PI-fullerene interfaces and shrinking of bulk PI regions. Free energy calculations of fullerene dimerization suggest that fullerenes disperse at low and aggregate at high fullerene concentrations. Our multi-scaled analysis approach demonstrates the role of 'ordered' regions adjacent to the interface between cis-PI and fullerene in controlling the level of order and mobility of the cis-PI chains. The relationship between the microscopic behavior and the changes in mechanical and thermal properties are discussed. Our study is beneficial for further studies and development of advanced rubber technology for novel, cost-effective, material with very high stiffness and thermal endurance with optimizing conditions of filler contents. ฉ 2019 the Owner Societies.
คำสำคัญ
ไม่พบข้อมูลที่เกี่ยวข้อง
ติดต่อสอบถามเพิ่มเติมได้ที่