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Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulation of Silica-Polystyrene Nanocomposite

Ghanbari, Azadeh (2012)
Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulation of Silica-Polystyrene Nanocomposite.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (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.

Typ des Eintrags: Dissertation
Erschienen: 2012
Autor(en): Ghanbari, Azadeh
Art des Eintrags: Erstveröffentlichung
Titel: Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulation of Silica-Polystyrene Nanocomposite
Sprache: Englisch
Referenten: Müller-Plathe, Prof. Dr. Florian ; Van der Vegt, Prof. Dr. Nico
Publikationsjahr: 30 März 2012
Datum der mündlichen Prüfung: 7 Mai 2012
URL / URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-30347
Kurzbeschreibung (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.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

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.

Deutsch
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
Nanocomposite, Polymer, MD Simulation, Coarse-GrainingEnglisch
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 07 Fachbereich Chemie > Eduard Zintl-Institut > Fachgebiet Physikalische Chemie
07 Fachbereich Chemie
Hinterlegungsdatum: 13 Jul 2012 16:21
Letzte Änderung: 05 Mär 2013 10:01
PPN:
Referenten: Müller-Plathe, Prof. Dr. Florian ; Van der Vegt, Prof. Dr. Nico
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 7 Mai 2012
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
Nanocomposite, Polymer, MD Simulation, Coarse-GrainingEnglisch
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