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Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulation of Silica-Polystyrene Nanocomposite

Ghanbari, Azadeh :
Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulation of Silica-Polystyrene Nanocomposite.
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2012)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulation of Silica-Polystyrene Nanocomposite
Language: English
Abstract:

The addition of micron sized inorganic filler particles to the polymeric materials is a well known reinforcement method in composite production. Polymers reinforced with the nanoscale particles,known as nanocomposite materials (NCMs), have greater interaction with the filler particles, due to their enormous surface, and show vastly improved properties. The clear explanation of the origin of this improvement in the properties of the NCMs, compared to the conventional composites, is still missing. Polymer behaviour is modified “near” the filler particle surface, forming a so-called “interphase” region, which in turn can affect the overall properties of the NCM. The present PhD thesis is part of a large international research programme, NanoModel, in which academic and industrial partners from six different countries contributed. The ultimate aim of the project was to achieve a unified picture of the polymer behaviour in the interphase region of NCMs, considering the theoretical and experimental viewpoints and results. Such an understanding of the polymer-filler interaction and its controlling parameters and ultimate effects on the composite behaviour would improve the industrial design of the polymer NCMs.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Die Zugabe von anorganischen Füllstoffen zu Polymeren ist eine bekannte Methode der Kunststoffindustrie, Polymere zu verstärken. Polymere, die mit Nanoteilchen verstärkt werden, i.e. sogenannte Nanokompositen (NCM), besitzen aufgrund ihrer größeren Oberfläche stärkere Wechselwirkungen mit den Füllstoffen und zeigen dadurch deutlich verbesserte Eigenschaften. Die genaue Ursache für die Verbesserung der Nanokompositen gegenüber den herkömlichen Polymeren ist noch unklar. In der Nähe der Füllstoffe ändern Polymere ihr Verhalten und es kommt zur Bildung einer sogenannten Interphase, welche wiederum die gesamten Eigenschaften der Nanokomposite beeinflusst. Die vorliegende Doktorarbeit ist Teil eines großen internationalen Forschungsprojekts, NanoModel, an dem Partner aus Industrie und Forschung aus über sechs verschiedenen Ländern zusammenarbeiten. Ziel dieses Nanomodel-Projektes war ein tieferes Verständnis über das Verhalten der Polymere im Bereich der Interphase von Nanokomposite unter Berücksichtigung der theoretischen und experimentellen Gesichtspunkte und Ergebnisse. Ein solches Wissen über die Polymer-Füllstoff Wechselwirkung und den dazugehörenden Parametern sollte die Synthese maßgeschneiderter Nanokomposite in der industriellen Herstellung ermöglichen.German
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
Nanocomposite, Polymer, MD Simulation, Coarse-GrainingEnglish
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Divisions: Fachbereich Chemie > Physikalische Chemie
Date Deposited: 13 Jul 2012 16:21
Last Modified: 07 Dec 2012 12:05
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-30347
License: Creative Commons: Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0
Referees: Müller-Plathe, Prof. Dr. Florian and Van der Vegt, Prof. Dr. Nico
Refereed: 7 May 2012
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/3034
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