Elucidating and tuning the strain-induced non-linear behavior of polymer nanocomposites: A detailed molecular dynamics simulation study

Soft Matter

Volumn 10, Issue 28, 2014, Pages 5099-5113

  Shen, Jianxiang ^a   Liu, Jun ^a   Gao, Yangyang ^a   Li, Xiaolin ^a   Zhang, Liqun ^a  

^a BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHAINS; DISPERSIONS; ELASTIC MODULI; MOLECULAR DYNAMICS; NANOCOMPOSITES; POLYMERS; VOLUME FRACTION;

CHAIN CONFORMATIONS; COARSE GRAINED MODELS; INTERPARTICLE DISTANCES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; POLYMER NANOCOMPOSITE; STRESS-STRAIN BEHAVIORS; STRUCTURAL PARAMETER; TOTAL INTERACTION ENERGY;

STRAIN;

NANOCOMPOSITE; NANOPARTICLE; POLYMER;

CHEMISTRY; MECHANICAL STRESS; MOLECULAR DYNAMICS; YOUNG MODULUS;

ELASTIC MODULUS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; NANOCOMPOSITES; NANOPARTICLES; POLYMERS; STRESS, MECHANICAL;

EID: 84903539124     PISSN: 1744683X     EISSN: 17446848     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c4sm00233d     Document Type: Article

References (82)

1. G. Allegra G. Raos M. Vacatello Prog. Polym. Sci. 2008 33 7 683 731
2. G. Heinrich M. Kluppel T. A. Vilgis Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2002 6 3 195 203
3. J. Jancar J. F. Douglas F. W. Starr S. K. Kumar P. Cassagnau A. J. Lesser S. S. Sternstein M. J. Buehler Polymer 2010 51 15 3321 3343
4. S. Ahmed F. R. Jones J. Mater. Sci. 1990 25 12 4933 4942
5. J. Liu L. Zhang D. Cao J. Shen Y. Gao Rubber Chem. Technol. 2012 85 3 450 481
6. M. Kluppel, The Role of Disorder in Filler Reinforcement of Elastomers on Various Length Scales, in Filler-Reinforced Elastomers/Scanning Force Microscopy, Springer, Berlin, Heidelberg, 2003, vol. 164, pp. 1-86
7. J. L. Leblanc Prog. Polym. Sci. 2002 27 4 627 687
8. A. J. Crosby J.-Y. Lee Polym. Rev. 2007 47 2 217 229
9. L. Zhang Y. Wu Y. Wang Y. Wang H. Zhang D. Yu J. He China Synth. Rubber Ind. 2000 23 2 71 77
10. B. Omnès S. Thuillier P. Pilvin Y. Grohens S. Gillet Composites, Part A 2008 39 7 1141 1149
11. J. Ramier C. Gauthier L. Chazeau L. Stelandre L. Guy J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2007 45 3 286 298
12. M.-J. Wang Rubber Chem. Technol. 1998 71 3 520 589
13. S. Bhattacharyya C. Sinturel O. Bahloul M.-L. Saboungi S. Thomas J.-P. Salvetat Carbon 2008 46 7 1037 1045
14. Z. Zhu T. Thompson S.-Q. Wang E. D. von Meerwall A. Halasa Macromolecules 2005 38 21 8816 8824
15. G. Raos M. Moreno S. Elli Macromolecules 2006 39 19 6744 6751
16. Y. Termonia Polymer 2010 51 19 4448 4451
17. J. Diani B. Fayolle P. Gilormini Eur. Polym. J. 2009 45 3 601 612
18. J. S. Bergstrom M. C. Boyce Rubber Chem. Technol. 1999 72 4 633 656
19. L. Chazeau J. D. Brown L. C. Yanyo S. S. Sternstein Polym. Compos. 2000 21 2 202 222
20. A. R. Payne J. Appl. Polym. Sci. 1965 9 6 2273 2284
21. L. Mullins N. R. Tobin J. Appl. Polym. Sci. 1965 9 9 2993 3009
22. G. Huber Macromolecules 2002 35 24 9204 9210
23. F. Yatsuyanagi N. Suzuki M. Ito H. Kaidou Polymer 2001 42 23 9523 9529
24. C. Gauthier E. Reynaud R. Vassoille L. Ladouce-Stelandre Polymer 2004 45 8 2761 2771
25. M. D. Frogley D. Ravich H. D. Wagner Compos. Sci. Technol. 2003 63 11 1647 1654
26. G. Heinrich and M. Kluppel, Recent Advances in the Theory of Filler Networking in Elastomers, in Filled Elastomers Drug Delivery Systems, Springer, Berlin, Heidelberg, 2002, vol. 160, pp. 1-44
27. M.-J. Wang Rubber Chem. Technol. 1999 72 2 430 448
28. P. Cassagnau Polymer 2003 44 8 2455 2462
29. P. Mele S. Marceau D. Brown Y. de Puydt N. D. Alberola Polymer 2002 43 20 5577 5586
30. E. Guth J. Appl. Phys. 1945 16 1 20 25
31. O. Lame Macromolecules 2010 43 13 5881 5887
32. J. Fröhlich W. Niedermeier H. D. Luginsland Composites, Part A 2005 36 4 449 460
33. K. W. Stockelhuber A. S. Svistkov A. G. Pelevin G. Heinrich Macromolecules 2011 44 11 4366 4381
34. G. Marckmann E. Verron L. Gornet G. Chagnon P. Charrier P. Fort J. Mech. Phys. Solids 2002 50 9 2011 2028
35. E. Jaber H. Luo W. Li D. Gersappe Soft Matter 2011 7 8 3852 3860
36. V. Pryamitsyn V. Ganesan Macromolecules 2005 39 2 844 856
37. M. Surve V. Pryamitsyn V. Ganesan Langmuir 2005 22 3 969 981
38. M. Surve V. Pryamitsyn V. Ganesan Phys. Rev. Lett. 2006 96 17 177805
39. M. Surve V. Pryamitsyn V. Ganesan J. Chem. Phys. 2006 125 6 064903 064912
40. K. Yurekli R. Krishnamoorti M. F. Tse K. O. McElrath A. H. Tsou H. C. Wang J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2001 39 2 256 275
41. M. Vacatello Macromolecules 2001 34 6 1946 1952
42. M. Vacatello Macromol. Theory Simul. 2002 11 7 757 765
43. S. S. Sternstein A.-J. Zhu Macromolecules 2002 35 19 7262 7273
44. A.-J. Zhu S. S. Sternstein Compos. Sci. Technol. 2003 63 8 1113 1126
45. G. Tsagaropoulos A. Eisenberg Macromolecules 1995 28 18 6067 6077
46. A. Papon H. Montes M. Hanafi F. Lequeux L. Guy K. Saalwachter Phys. Rev. Lett. 2012 108 6 065702
47. J. Berriot H. Montes F. Lequeux D. Long P. Sotta EPL 2003 64 1 50
48. H. Montes F. Lequeux J. Berriot Macromolecules 2003 36 21 8107 8118
49. J. Berriot F. Martin H. Montes L. Monnerie P. Sotta Polymer 2003 44 5 1437 1447
50. H. Montes T. Chaussee A. Papon F. Lequeux L. Guy Eur. Phys. J. E: Soft Matter Biol. Phys. 2010 31 3 263 268
51. S. Merabia P. Sotta D. R. Long Macromolecules 2008 41 21 8252 8266
52. Y. Termonia P. Smith Macromolecules 1988 21 7 2184 2189
53. N. Suzuki M. Ito F. Yatsuyanagi Polymer 2005 46 1 193 201
54. R. Perez-Aparicio A. Vieyres P.-A. Albouy O. Sanseau L. Vanel D. R. Long P. Sotta Macromolecules 2013 46 22 8964 8972
55. T. A. Vilgis Polymer 2005 46 12 4223 4229
56. N. Jouault P. Vallat F. Dalmas S. Said J. Jestin F. Boue Macromolecules 2009 42 6 2031 2040
57. D. R. Rottach J. G. Curro J. Budzien G. S. Grest C. Svaneborg R. Everaers Macromolecules 2007 40 1 131 139
58. G. D. Smith D. Bedrov L. Li O. Byutner J. Chem. Phys. 2002 117 20 9478 9489
59. J. E. Mark R. Abou-Hussein T. Z. Sen A. Kloczkowski Polymer 2005 46 21 8894 8904
60. S. Sen J. D. Thomin S. K. Kumar P. Keblinski Macromolecules 2007 40 11 4059 4067
61. G. Raos M. Casalegno J. Chem. Phys. 2011 134 5 054902
62. K. Kremer G. S. Grest J. Chem. Phys. 1990 92 8 5057 5086
63. H. C. Ottinger MRS Bull. 2007 32 11 936 940
64. D. J. Evans and G. P. Morriss, Book Statistical Mechanics of Non-equilibrium Liquids, 1990, ch. 6
65. J. Gao J. H. Weiner J. Chem. Phys. 1995 103 4 1614 1620
66. J. Gao J. H. Weiner Macromolecules 1996 29 18 6048 6055
67. D. R. Rottach J. G. Curro G. S. Grest A. P. Thompson Macromolecules 2004 37 14 5468 5473
68. A. W. Lees S. F. Edwards J. Phys. C: Solid State Phys. 1972 5 15 1921
69. D. Long P. Sotta Macromolecules 2006 39 18 6282 6297
70. J. Shen J. Liu Y. Gao D. Cao L. Zhang Langmuir 2011 27 24 15213 15222
71. J. Liu Y. Lu M. Tian F. Li J. Shen Y. Gao L. Zhang Adv. Funct. Mater. 2013 23 9 1156 1163
72. S. Plimpton J. Comput. Phys. 1995 117 1 1 19
73. G. S. Grest M. Putz R. Everaers K. Kremer J. Non-Cryst. Solids 2000 274 1-3 139 146
74. M. Rubinstein S. Panyukov Macromolecules 2002 35 17 6670 6686
75. D. R. Rottach J. G. Curro J. Budzien G. S. Grest C. Svaneborg R. Everaers Macromolecules 2006 39 16 5521 5530
76. J. Qin S. T. Milner Soft Matter 2011 7 22 10676 10693
77. B. Christoph P. Wolfgang B. Jorg B. Kurt J. Phys.: Condens. Matter 1999 11 10 2179
78. F. W. Starr T. B. Schroder S. C. Glotzer Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2001 64 2 021802
79. F. W. Starr T. B. Schroder S. C. Glotzer Macromolecules 2002 35 11 4481 4492
80. B. Kurt B. Jorg B. Christoph P. Wolfgang J. Phys.: Condens. Matter 1999 11 10A A47
81. J. Liu D. Cao L. Zhang J. Chem. Phys. 2009 131 3 034903 034910
82. N. Roy A. K. Bhowmick Polymer 2010 51 22 5172 5185