Determination of the mechanical properties of a poly(methyl methacrylate) nanocomposite with functionalized graphene sheets through detailed atomistic simulations

Macromolecules

Volumn 47, Issue 22, 2014, Pages 8072-8088

  Skountzos, Emmanuel N ^a   Anastassiou, Alexandros ^a   Mavrantzas, Vlasis G ^a,b   Theodorou, Doros N ^c  

^a INSTITUTE OF COMPUTER SCIENCE   (Greece)

^b ETH ZURICH   (Switzerland)

^c NATIONAL TECHNICAL UNIVERSITY OF ATHENS   (Greece)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BEARINGS (MACHINE PARTS); ELASTIC CONSTANTS; ELASTIC MODULI; ESTERS; FUNCTIONAL GROUPS; LOADING; NANOCOMPOSITES; POLYMETHYL METHACRYLATES;

ADJUSTABLE PARAMETERS; ATOMISTIC SIMULATIONS; FUNCTIONALIZED GRAPHENE; MECHANICAL REINFORCEMENT; MULTI-FUNCTIONAL MATERIALS; OXYGEN-CONTAINING FUNCTIONAL GROUPS; POLY(METHYL METHACRYLATE) NANOCOMPOSITES; SYNDIOTACTIC POLY(METHYL METHACRYLATE);

GRAPHENE;

EID: 84912535943     PISSN: 00249297     EISSN: 15205835     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ma5017693     Document Type: Article

References (74)

1. Macromolecules 1986, 19, 139
2. Ramanathan, T.; Stankovich, S.; Dikin, D. A.; Liu, H.; Shen, H.; Nguyen, S. T.; Brinson, L. C. J. Polym. Sci. Polym. Phys. 2007, 45, 2097
3. Ramanathan, T.; Abdala, A. A.; Stankovich, S.; Dikin, D. A.; Herrera-Alonso, M.; Piner, R. D.; Adamson, D. H.; Schniepp, H. C.; Chen, X.; Ruoff, R. S.; Nguyen, S. T.; Aksay, I. A.; Prud'homme, R. K.; Brinson, L. C. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 327
4. George, J. J.; Bhowmick, A. K. J. Mater. Sci. 2008, 43, 702
5. Villar-Rodil, S.; Paredes, J. I.; Martinez-Alonso, A.; Tascon, J. M. D. J. Mater. Chem. 2009, 19, 3591
6. Fang, M.; Wang, K. G.; Lu, H. B.; Yang, Y. L.; Nutt, S. J. Mater. Chem. 2009, 19, 7098
7. Lee, Y. R.; Raghu, A. V.; Jeong, H. M.; Kim, B. K. Macromol. Chem. Phys. 2009, 210, 1247
8. Eda, G.; Chhowalla, M. Nano Lett. 2009, 9, 814
9. Kim, H.; Abdala, A. A.; Macosko, C. W. Macromolecules 2010, 43, 6515
10. Yoonessi, M.; Gaier, J. R. ACS Nano 2010, 4, 7211
11. Cai, D. Y.; Song, M. J. Mater. Chem. 2010, 20, 7906
12. Kuilla, T.; Bhadra, S.; Yao, D. H.; Kim, N. H.; Bose, S.; Lee, J. H. Prog. Polym. Sci. 2010, 35, 1350
13. Potts, J. R.; Dreyer, D. R.; Bielawski, C. W.; Ruoff, R. S. Polymer 2011, 52, 5
14. Gong, L.; Young, R. J.; Kinloch, I. A.; Riaz, I.; Jalil, R.; Novoselov, K. S. ACS Nano 2012, 6, 2086
15. Compton, O. C.; Cranford, S. W.; Putz, K. W.; An, Z.; Brinson, L. C.; Buehler, M. J.; Nguyen, S. T. ACS Nano 2012, 6, 2008
16. Zaman, I.; Kuan, H. C.; Meng, Q. S.; Michelmore, A.; Kawashima, N.; Pitt, T.; Zhang, L. Q.; Gouda, S.; Luong, L.; Ma, J. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2735
17. Li, X. G.; McKenna, G. B. ACS Macro Lett. 2012, 1, 388
18. Li, Y.; Kroger, M.; Liu, W. K. Macromolecules 2012, 45, 2099
19. Ovid'ko, I. A. Rev. Adv. Mater. Sci. 2013, 34, 19
20. Crock, C. A.; Rogensues, A. R.; Shan, W. Q.; Tarabara, V. V. Water Res. 2013, 47, 3984
21. Ganesan, V.; Jayaraman, A. Soft Matter 2014, 10, 13
22. Yuan, B. H.; Bao, C. L.; Song, L.; Hong, N. N.; Liew, K. M.; Hu, Y. Chem. Eng. J. 2014, 237, 411
23. Metatla, N.; Soldera, A. Macromol. Theor. Simul. 2011, 20, 266
24. Rahman, R. J. Appl. Phys. 2013, 113, 24503
25. Stephanou, P. S.; Mavrantzas, V. G.; Georgiou, G. C. Macromolecules 2014, 47, 4493
26. Duplock, E. J.; Scheffler, M.; Lindan, P. J. D. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 225502
27. Schniepp, H. C.; Li, J. L.; McAllister, M. J.; Sai, H.; Herrera-Alonso, M.; Adamson, D. H.; Prud'homme, R. K.; Car, R.; Saville, D. A.; Aksay, I. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 8535
28. McAllister, M. J.; Li, J. L.; Adamson, D. H.; Schniepp, H. C.; Abdala, A. A.; Liu, J.; Herrera-Alonso, M.; Milius, D. L.; Car, R.; Prud'homme, R. K.; Aksay, I. A. Chem. Mater. 2007, 19, 4396
29. Geim, A. K.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2007, 6, 183
30. Rissanou, A. N.; Harmandaris, V. J. Nanopart. Res. 2013, 15, 1589
31. Rissanou, A. N.; Harmandaris, V. Soft Matter 2014, 10, 2876
32. Ju, S. P.; Wang, Y. C.; Huang, G. J.; Chang, J. W. RSC Adv. 2013, 3, 8298
33. Awasthi, A. P.; Lagoudas, D. C.; Hammerand, D. C. Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 2009, 17, 015002
34. Montazeri, A.; Rafii-Tabar, H. Phys. Lett. A 2011, 375, 4034
35. Wang, M. C.; Lai, Z. B.; Galpaya, D.; Yan, C.; Hu, N.; Zhou, L. M. J. Appl. Phys. 2014, 115, 123520
36. Theodorou, D. N.; Suter, U. W. Macromolecules 1986, 19, 139
37. Rapold, R. F.; Suter, U. W.; Theodorou, D. N. Macromol. Theor Simul 1994, 3, 19
38. Brandrup, J.; Immergut, E. H.; Grulke, E. A. Polymer handbook, 4 th ed.; Wiley: New York and Chichester, U.K., 2004.
39. Mark, J. E. Physical properties of polymers handbook. AIP Press: Woodbury, NY, 1996.
40. Shin, H. S.; Jung, Y. M.; Oh, T. Y.; Chang, T. Y.; Kim, S. B.; Lee, D. H.; Noda, I. Langmuir 2002, 18, 5953
41. Mayo, S. L.; Olafson, B. D.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem-Us 1990, 94, 8897
42. See http://scienomics.com/ for molecular modeling and simulation software.
43. Nosé, S. Prog. Theor Phys. Supp 1991, 130, 1
44. Hoover, W. G. Phys. Rev. A 1986, 34, 2499
45. Eastwood, J. W.; Hockney, R. W.; Lawrence, D. N. Comput. Phys. Commun. 1980, 19, 215
46. The LAMMPS molecular dynamics simulator can be downloaded from http://www.sandia.gov/sjplimp/lammps.html.
47. Verlet, L. Phys. Rev. 1967, 159, 98
48. Verlet, L. Phys. Rev. 1968, 165, 201
49. Allen, M. P.; Tildesley, D. J. Computer simulation of liquids. Clarendon Press and Oxford University Press: Oxford, England, and New York, 1987.
50. Mansfield, K. F.; Theodorou, D. N. Macromolecules 1991, 24, 4295
51. Daoulas, K. Ch.; Harmandaris, V. A.; Mavrantzas, V. G. Macromolecules 2005, 38, 5780
52. Lempesis, N.; Vogiatzis, G. G.; Boulougouris, G. C.; van Breemen, L. C. A.; Hütter, M.; Theodorou, D. N. Mol. Phys. 2013, 111, 3430
53. Ward, D. J.; Mitchell, G. R. Phys. Scr. 1995, T57, 153
54. Lovell, R.; Windle, A. H. Polymer 1981, 22, 175
55. Miller, R. L.; Boyer, R. F.; Heijboer, J. J. Polym. Sci., Polym. Phys. 1984, 22, 2021
56. Farago, B.; Chen, C. X.; Maranas, J. K.; Kamath, S.; Colby, R. H.; Pasquale, A. J.; Long, T. E. Phys. Rev. E 2005, 72, 031809
57. Apel, U. M.; Hentschke, R.; Helfrich, J. Macromolecules 1995, 28, 1778
58. Soldera, A. Macromol. Symp. 1998, 133, 21
59. Tsige, M.; Taylor, P. L. Phys. Rev. E 2002, 65, 021805
60. Jawalkar, S. S.; Adoor, S. G.; Sairam, M.; Nadagouda, M. N.; Aminabhavi, T. M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 15611
61. Genix, A. C.; Arbe, A.; Alvarez, F.; Colmenero, J.; Schweika, W.; Richter, D. Macromolecules 2006, 39, 3947
62. Genix, A. C.; Arbe, A.; Alvarez, F.; Colmenero, J.; Farago, B.; Wischnewski, A.; Richter, D. Macromolecules 2006, 39, 6260
63. Chen, C. X.; Maranas, J. K.; Garcia-Sakai, V. Macromolecules 2006, 39, 9630
64. Sundarar, P.; Flory, P. J. J. Am. Chem. Soc. 1974, 96, 5025
65. Cowie, J. M. G. Polymers: chemistry and physics of modern materials; Intertext: Aylesbury, U.K., 1973.
66. Gordillo, M. C.; Marti, J. Chem. Phys. Lett. 2000, 329, 341
67. Anastassiou, A.; Karahaliou, E. K.; Alexiadis, O.; Mavrantzas, V. G. J. Chem. Phys. 2013, 139, 164711
68. Mott, P. H.; Dorgan, J. R.; Roland, C. M. J. Sound Vibr. 2008, 312, 572
69. Zhi, C. Y.; Bando, Y.; Wang, W. L. L.; Tang, C. C. C.; Kuwahara, H.; Golberg, D. J. Nanomater 2008, 2008, 642036
70. Afifi, H.; Hasan, E. Polym.-Plast. Technol. 2003, 42, 543
71. Weishaupt, K.; Krbecek, H.; Pietralla, M.; Hochheimer, H. D.; Mayr, P. Polymer 1995, 36, 3267
72. Fukuhara, M.; Sampei, A. J. Polym. Sci., Polym. Phys. 1995, 33, 1847
73. Yee, A. F.; Takemori, M. T. J. Polym. Sci., Polym. Phys. 1982, 20, 205
74. Kono, R. J. Phys. Soc. Jpn. 1960, 15, 718