Fabrication and Mechanical and Thermal Behaviour of Graphene Oxide/Epoxy Nanocomposites

GALPAYA, DILINI; WANG, MINGCHAO; Chen, Yan; LIU, MEINAN; Motta, Nunzio; WACLAWIK, ERIC

doi:10.12783/issn.2168-4286/1.2/galpaya

Cited by 7 publications

(2 citation statements)

References 34 publications

(40 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The chemical alkaline reduction of GO to rGO (reduced form) removes the oxygen rich functional groups as well as causing the high degree of wrinkling and folding [24]. Wrinkles have a positive effect on the mechanical properties of rGO reinforced geopolymers, as they tend to improve the interlocking mechanism within the matrix [25]. Fig.…”

Section: Morphologymentioning

confidence: 99%

Enhanced properties of graphene/fly ash geopolymeric composite cement

Saafi

Tang

Fung

et al. 2015

Cement and Concrete Research

235

View full text Add to dashboard Cite

This paper reports for the first time the incorporation of in-situ reduced graphene oxide (rGO) into geopolymers. The resulting rGO-geopolymeric composites are easy to manufacture and exhibit excellent mechanical properties. Geopolymers with graphene oxide (GO) concents of 0.00, 0.10, 0.35 and 0.50% by weight were fabricated. The functional groups, morphology, void filling mechanisms and mechanical properties of the composites were determined. The Fourier transform infrared (FTIR) spectra revealed that the alkaline solution reduced the hydroxyl/carbonyl groups of GO by deoxygenation and/or dehydration. Concomitantly, the spectral absorbance related to silica type cross-linking increased in the spectra. The scanning electron microscope (SEM) micrographs indicated that rGO altered the morphology of geopolymers from a porous nature to a substantially pore filled morphology with increased mechanical properties. The flexural tests showed that 0.35-wt% rGO produced the highest flexural strength, Young’s modulus and flexural toughness and they were increased by 134%, 376% and 56%, respectivel

show abstract

Section: Morphologymentioning

confidence: 99%

Enhanced properties of graphene/fly ash geopolymeric composite cement

Saafi

Tang

Fung

et al. 2015

Cement and Concrete Research

235

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Χωρίς να μπορεί να αποκλειστεί η πιθανότητα συμμετοχής της δευτεροταγούς αμίνης (που παραμένει στο τροποποιημένο GO) στην αντίδραση διασταυρωτής σύνδεσης/σταυροδεσίματος (crosslinking) με την εποξειδική ρητίνη. Οι φυσικές αγκυλώσεις/εμπλοκές (entanglements) μεταξύ DA-GO και εποξειδικής μήτρας ενδεχομένως να είναι υπεύθυνες για την εν μέρει αύξηση της διεπιφανειακής αντοχής [245,246]. Ο Bortz κ.α.…”

Section: D: οξείδιο του γραφενίου (Graphene Oxide -Go)unclassified

Υβριδικά Συστήματα Πολυμερικής Μήτρας Με Μικρο- Και Νανο- Πληρωτές Άνθρακα

Stimoniaris¹,

Στημονιάρης²

View full text Add to dashboard Cite

Οι μεταβολές στις τελικές ιδιότητες και η δυναμική συμπεριφορά νανοσύνθετων και υβριδικών πολυμερικών υλικών μελετώνται συστηματικά σε σχέση με τη δομή, τη μορφολογία, το μέγεθος και την περιεκτικότητα, καθώς και την επιφανειακή τροποποίηση των εγκλεισμάτων. Ως πολυμερική μήτρα χρησιμοποιήθηκε θερμοσκληρυνόμενη εποξειδική ρητίνη (ER), με την μέθοδο επί τόπου (in-situ)πολυμερισμού παρουσία τριαιθυλενοτετραμίνης (ΤΕΤΑ) ως σκληρυντή, αποφεύγοντας επιπρόσθετα στάδια χρήσης και απομάκρυνσης διαλυτών. Ως εγκλείσματα χρησιμοποιήθηκαν νανοσωματίδια άνθρακα, διαφορετικής νανοδιάστασης, και ανόργανης φύσης πληρωτές (π.χ. οργανο-τροποποιημένη ιπτάμενη τέφρα) σε διάφορες περιεκτικότητες.Η μοριακή κινητικότητα σε ένα διεπιφανειακό στρώμα πολυμερούς, με πάχος λίγα νανόμετρα, κοντά στην επιφάνεια των εγκλεισμάτων, είναι διαφοροποιημένη σε σχέση με το καθαρό πολυμερές. Η μελέτη δοκιμίων ER με διασπορές άνθρακα ποικιλίας νανοδιαστάσεων, έδωσε τη δυνατότητα μελέτης της επίδρασης της μορφολογίας των πληρωτών στη κινητικότητα του πλέγματος. Η δυναμική συνύπαρξη, διεπιφανειακών περιορισμών και μεταβολής ελεύθερου όγκου, οδηγεί σε σημείο ισορροπίας ποικίλα εξαρτώμενο από πολλούς παράγοντες, επηρεάζοντας αναλόγως την δυναμομηχανική και γενικότερη συμπεριφορά αυτών.Τεκμηριώνεται η επίδραση της επιφανειακής τροποποίησης, όπως και της διασποράς στις ιδιότητες του συνθέτου. Αυξημένη συμβατότητα μήτρας – τροποποιημένου πληρωτή επιβεβαιώνει η μορφολογική εξέταση των δοκιμίων. Η ισχυρότερη αλληλεπίδραση διαφοροποιεί τη δυναμική της διεπιφάνειας καταλήγοντας, σε καλύτερη διασπορά και ίχνη του πληρωτή στην επιφάνεια του θραύσματος. Το γεγονός παραπέμπει στη δημιουργία ενδιάμεσης φάσης, με τα ελεύθερα άκρα των μακρομορίων του πλέγματος να δεσμεύονται συμπλεκόμενα με τον τροποποιητή, διευκολύνοντας την μεταφορά δυναμικών φορτίων του πλέγματος προς τα σωματίδια και αντιστρόφως, με αποτέλεσμα αύξηση του μέτρου ελαστικότητας του υλικού.Τα υβριδικά συστήματα μελετήθηκαν για τη συνέργεια των εγκλεισμάτων εντός του πλέγματος.Φασματοσκοπικά δεδομένα, υποδεικνύουν πλήρη ενσωμάτωση υβριδικών συστημάτων στη μήτρα, με απουσία χαρακτηριστικών απορροφήσεων των νανοδομών. Τελικά, παράγονται με αποφυλλοποίηση σε μεμονωμένα φύλλα, άμορφα υβριδικά νανοσύνθετα ικανοποιητικής διασποράς. Η συνολική διηλεκτρική συμπεριφορά σε μικροκύματα και ο μηχανισμός ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης, των υβριδικών σύνθετων απέδειξε ότι, συνδυασμένη προσθήκη τροποποιημένου φυλλοπυριτικού μοντμοριλλονίτη (CL30B, 2D-δομής), εντός του πλέγματος της εποξειδικής μήτρας,βελτιώνει την αποτελεσματικότητα των αμινο-τροποποιημένων νανοσωλήνων (1D-δομής) στην απόσβεση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Η μεταβολή της αγωγιμότητας στα συστήματαER/CL30B/mMWCNTs και ER/CL30B/CB, επιβεβαιώνει φαινόμενα συνέργειας μεταξύ των πληρωτών και επίδραση της διαφορετικής νανοδιάστασης στις τελικές ιδιότητες.Επισήμανση επίσης, λόγω συνεργικής δράσης, αποτελεί η σύγκριση της συμπεριφοράς υβριδικών συστημάτων ίδιας αναλογίας περιεκτικοτήτων σε πληρωτές άνθρακα επιφέροντας μεγαλύτερη μείωση μέτρου αποθήκευσης (Ε’) και σημαντικότερη αύξηση θερμοκρασίας υαλώδους μετάβασης (Tg), στο σύστημα ER/omGO/mMWCNTs παρουσία φυλλόμορφων (2D)/ραβδόμορφους (1D), σε σύγκριση με τοER/omGO/CB φυλλόμορφων (2D)/νανοσωματίδια (3D).Για έλεγχο της δυνατότητας χρήσης νανοσύνθετων και υβριδικών σύνθετων σε διάφορες περιβαλλοντικές και τεχνολογικές εφαρμογές προτείνεται ένας συγκριτικός δείκτης αξιολόγησης, με τον όρο «χρήσιμο εύρος εργασίας» (useful working range, UWR), που επικεντρώνεται στο εύρος της θερμοκρασιακής περιοχής σταθερής συμπεριφοράς (μέγιστης μεταβολής ~20%), προσδιορίζοντας τις δυνατότητες αξιοποίησης σε πρακτικές εφαρμογές προηγμένης τεχνολογίας.

show abstract

Mass‐produced graphene—HDPE nanocomposites: Thermal, rheological, electrical, and mechanical properties

Batista

Helal

Kurusu

et al. 2018

Polymer Engineering & Sci

View full text Add to dashboard Cite

Economically viable high‐density polyethylene (HDPE)/graphene nanocomposites were produced using mass produced graphene powder and an industrial twin‐screw melt‐compounding machine. Rheological and electrical properties were investigated and scanning electron microscopy was carried out to investigate graphene dispersion and its network formation in the matrix. Mechanical properties of the nanocomposites were evaluated using tensile, flexural and impact tests. Differential scanning calorimetry analysis indicated that the crystalline structure of the polymer might be affected by high loadings of graphene. SEM evaluation revealed reasonable graphene dispersion in the matrix. In addition, the amount of graphene required to form a percolated network was similar for both rheological and electrical networks. The nanocomposites exhibited a significant increase in Young's and flexural moduli without a notable reduction in impact strength up to 14 wt% graphene loading. In these experiments, compounding graphene powder with HDPE produced a clear and distinct improvement in mechanical properties at an industrially suitable low cost. POLYM. ENG. SCI., 59:675–682, 2019. © 2018 Society of Plastics Engineers

show abstract

Fabrication and Mechanical and Thermal Behaviour of Graphene Oxide/Epoxy Nanocomposites

Cited by 7 publications

References 34 publications

Enhanced properties of graphene/fly ash geopolymeric composite cement

Enhanced properties of graphene/fly ash geopolymeric composite cement

Υβριδικά Συστήματα Πολυμερικής Μήτρας Με Μικρο- Και Νανο- Πληρωτές Άνθρακα

Mass‐produced graphene—HDPE nanocomposites: Thermal, rheological, electrical, and mechanical properties

Contact Info

Product

Resources

About