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【2h】

Modelling Filler Dispersion in Elastomers: Relating Filler Morphology to Interface Free Energies via SAXS and TEM Simulation Studies

机译：建模弹性体中的填料分散：通过SAXS和TEM模拟研究将填料形态与界面自由能相关

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摘要

The properties of rubber are strongly influenced by the distribution of filler within the polymer matrix. Here, we introduce a Monte Carlo-based morphology generator. The basic elements of our model are cubic cells, which, in the current version, can be either silica filler particles or rubber volume elements in adjustable proportion. The model allows the assignment of surface free energies to the particles according to whether a surface represents, for instance, ‘naked’ silica or silanised silica. The amount of silanisation is variable. We use a nearest-neighbour site-exchange Monte Carlo algorithm to generate filler morphologies, mimicking flocculation. Transmission electron micrographs (TEM) as well as small angle scattering (SAS) intensities can be calculated along the Monte Carlo trajectory. In this work, we demonstrate the application of our morphology generator in terms of selected examples. We illustrate its potential as a tool for screening studies, relating interface tensions between the components to filler network structure as characterised by TEM and SAS.
机译：橡胶的性能受聚合物基质中填料分布的强烈影响。在这里，我们介绍一个基于蒙特卡洛的形态生成器。我们模型的基本元素是立方晶胞，在当前版本中，可以是可调整比例的二氧化硅填充物颗粒或橡胶体积元素。该模型允许根据表面是代表“裸”二氧化硅还是硅烷化二氧化硅，将表面自由能分配给粒子。硅烷化的量是可变的。我们使用最近邻站点交换蒙特卡洛算法来生成填充物形态，模仿絮凝。可以沿着蒙特卡洛轨迹计算透射电子显微照片（TEM）以及小角度散射（SAS）强度。在这项工作中，我们将根据选定的示例演示形态生成器的应用。我们举例说明了其作为筛选研究工具的潜力，将组分之间的界面张力与以TEM和SAS为特征的填料网络结构相关联。

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