Molekulare Modellierung der mechanischen Eigenschaften von elastomeren Nano-Kompositen / vorgelegt von Jan Meyer. Wuppertal, Februar 2018
Inhalt
- 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
- 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
- Silica-Partikel
- Silane (TESPT)
- Allgemeine Gleichgewichtsbedingungen
- Simulation der Partikel-Partikel Wechselwirkungen im Kontaktmodell
- Partikel im Vakuum
- Partikel in Polymer
- Das Referenzsystem – Test der chemischen Modifikationen
- Temperaturstudie – Untersuchung der Hysterese
- Partikel in Polymer – Große Partikel
- 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
- 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