Simha-Somcynsky ve Cahn Hilliard kuramlarını kullanarak polimerlerin yüzey serbest hacim derinlik profillerinin çıkarılması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2011
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SAYGIN KUZECI
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Cumali Tav
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Polimerlerin ve oligomerlerin yüzey gerilimi ve yüzey yoğunluk profili, polimer karışımlarında, ıslanmada, kaplamada, yapışmada ve köpüklenmede önemli bir faktördür ve ayrıca çoğu proseslerin tanımlanması ve anlaşılmasında kapsamlı bir rol oynar. Yarım yüzyıldan beri Cahn-Hilliard (CH) polimer yüzeylerin veya homojen olmayan ara yüzeylerin serbest enerji profilini tasvir eder. CH modeli serbest enerji yoğunluğunu iki katkıyla ifade eder: birincisi sistemin homojen bölgesinden gelen sabit serbest enerjidir ve ikincisi serbest enerjiye yoğunluk gradyent katkısıdır. Sondakinde önemli bir sıcaklık bağımlı parametre olan enerji gradyent katsayısı ? ile bağdaştırılır. Yüzey gerilimi bu serbest enerjiyi kullanarak tesis edilebilir ve gradyent enerji katsayısı parametresi yüzey gerilim verilerinden saptanabilir.Diğer taraftan Simha Somcynky (SS) örgü-boşluk teorisi boşluk kesri cinsinden düşük ve yüksek molekül ağırlıklarının termodinamik özelliklerini tasvir eder. Polimerlerin termodinamik özellikleri, yapısal boşluk kesri gibi bulk özellikleriyle kuvvetli bir şekilde korelasyonu yapılabilir. SS teorisini kullanarak bulkta boşluk kesriyle yüzey geriliminin bir korelasyonu olarak Carri ve Simha tarafından bir inceleme yapılmıştır. SS teorisinin nicelik olarak başarısı, boşluk kesrinin bulktan yüzeye nasıl değiştiğini bulmak için Cahn-Hillard yoğunluk gradyent teorisiyle köprü kurmak için bizi yönlendirmiştir. Bu amaçla Florry-Huggins Ortalama Alan Teorisi (FHMF) ve Örgü Küme Teorisiyle (FHMF'ye daha yüksek mertebelerden katkılarla) tesisi edilen SS teorisinin vasıtasıyla kimyasal potansiyel cinsinden yüzey enerji ve yüzey derinlik profili başarılı bir şekilde türetilmiştir.Çeşitli moleküler ağırlıklarında PE, PEG, PPG, PEGMME, PDMS, PEGDME, PS, CCl4, Benzen ve Siklohekzan numuneleri kullanılmıştır. SS teorisi kullanılarak 313-473 K sıcaklıkları aralığında ve 150 MPa basıncına kadar termodinamik özellikleri özellikler boşluk kesri incelenmiştir.Boşluk kesri (işgal edilmiş sitelerin fraksiyonu) kullanılarak, yüzey gerilimi verileriyle enerji gradyent katsayısı parametreleri çıkarılmıştır. Enerji gradyent parametresi molekül ağırlığı, yoğunluk, sıcaklık ve boşluk kesriyle koralasyonu kurulmuştur. Son olarak bulktan vakuma kadar her bir polimer için değişik sıcaklıklarda işgal edilmiş sitelerin kesrinin profili çıkarılmıştır.