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Molekulare Modellierung der mechanischen Eigenschaften von elastomeren Nano-Kompositen / vorgelegt von Jan Meyer. Wuppertal, Februar 2018
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Abkürzungsverzeichnis
Variablenverzeichnis
Einleitung
Motivation
Historische Entwicklungen in der Reifenindustrie
Ziele der Arbeit und das Kontaktmodell
Aufbau der Arbeit
Physikalische und chemische Grundlagen gefüllter Elastomere
Polyisopren
Schwefelbasierte Vulkanisation
Silica
Silane (TESPT)
Mengenangaben in der Gummiindustrie
Messung mechanischer Eigenschaften
Viskoelastisches Verhalten reiner Polymere/Elastomere
Viskoelastisches Verhalten gefüllter Elastomere – Der Payne-Effekt
Grundlagen der Simulation molekularer Systeme
Grundlagen der Molekulardynamik
Bewegungsgleichungen und Integratoren
Temperatur- und Druckkontrolle
Zeitschritt und Coarse-Grained-Modelle
Wechselwirkungen
Abschneideradius, Dispersionskorrektur und Nachbarschaftslisten
Randbedingungen beim Modellieren atomarer Systeme
Der Kraftmesser
Auswertung einer Kraftmessung
Technische Anmerkungen
Aufbau des Kontaktmodells
Das Jump-in-Jump-out-Modell
Polyisopren
Polymerisation von Polyisopren in der Simulation
Eigenschaften polymerisierter Systeme
Polymerisation in Anwesenheit von Silica-Partikeln
Vulkanisation
Vulkanisation in der Simulation
Eigenschaften vulkanisierter Systeme
Silica-Partikel
Silica-Partikel in der Simulation
Silane (TESPT)
Silane in der Simulation
Allgemeine Gleichgewichtsbedingungen
Simulation der Partikel-Partikel Wechselwirkungen im Kontaktmodell
Partikel im Vakuum
Unsilanisierte Partikel
Silanisierte Partikel
Partikel in Polymer
Das Referenzsystem – Test der chemischen Modifikationen
Temperaturstudie – Untersuchung der Hysterese
Partikel in Polymer – Große Partikel
Variation der Partikelgröße – Eingeschlossenes Polymer
Molekulare Sprünge
Berechnung dynamischer Module
Kurzstudien am Kontaktmodell
Einfluss von Abschneideradius und Masse der Wasserstoffe
Einfluss von Barostat und Thermostat
Einfluss steiferer Silane
Einfluss von geladenen Polymeren – Funktionalisierung
Polymerdynamik und Struktur in der Nähe der Partikel
Adsorptionsverhalten des Polymers
Relaxationszeiten des Polymers in der Nähe der Partikel
Torsionswinkel des Polymers in der Nähe der Partikel
Vergleich der Ergebnisse und Anmerkungen
Fazit
Ausblick
Anhang
Kraftfeldparameter
Simulationsparameter für den Aufbau des Gesamtsystems
Analytische Berechnung der mechanischen Arbeit
Umformung des Diffusionskoeffizienten
Kraftkurven – Variation der Silandichte
Kraftkurven – Variation der Schwefeldichte
Literaturverzeichnis
Index