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Erschienen in: Polymer Science, Series A 6/2022

01.12.2022 | COMPOSITES

The Influence of Graphene Nanosheets Inclusion on the Mechanical and Thermal Characteristics of Acrylonitrile–Butadiene–Styrene Copolymer

verfasst von: Maziyar Sabet, Hassan Soleimani

Erschienen in: Polymer Science, Series A | Ausgabe 6/2022

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Abstract

Graphene nanosheets (GNS) and acrylonitrile butadiene styrene (ABS) were combined with various GNS inclusion quantities. The incorporation of GNS increased the flame-retardancy and thermal strength of ABS, according to TGA-DTG data, cone calorimeter results, and digital photographs of char residues. The ABS-GNS compound formed a compact and continuous charred layer. This improvement is related partly to the creation of a 3D network as a result of proper GNS spread, and partly to the carbonization of ABS deterioration products. The addition of GNS to ABS boosts the conductivity of the material significantly. The drawback is that it caused a disruption in the polymer system, resulting in a decrease in impact strength but an increase in polymer elasticity. The morphological images show that the GNS and ABS structures have a strong bond, which has improved the composites’ mechanical and electrical properties. The influence of GNS on the thermal, mechanical, electrical, and fireproofing characteristics of ABS-GNS composites have been researched. With the inclusion of 3.0 wt % GNS, the hardness, Young’s Modulus, elastic modulus, bending strength, bending modulus, storage modulus, and conductivity of the ABS-GNS composites enhanced by 1647, 21, 37, 19, 70, 43, and 900% correspondingly. Moreover, the cone calorimeter and thermogravimetric analysis-differential thermogravimetry (TGA-DTG) test results showed significant thermal strength, and flame-resistant characteristics were induced on the ABS-GNS composites. These improved characteristics are associated with the appropriate spread and close contact of GNS and ABS structure as verified by the electron microscopy outcome.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat N. Hong, J. Zhan, X. Wang, A. A. Stec, T. R. Hull, H. Ge, W. Xing, L. Song, and Y. Hu, Composites, Part A 64, 203 (2014).CrossRef N. Hong, J. Zhan, X. Wang, A. A. Stec, T. R. Hull, H. Ge, W. Xing, L. Song, and Y. Hu, Composites, Part A 64, 203 (2014).CrossRef
2.
Zurück zum Zitat S. Dul, L. Fambri, and A. Pegoretti, Composites, Part A 85, 181 (2016).CrossRef S. Dul, L. Fambri, and A. Pegoretti, Composites, Part A 85, 181 (2016).CrossRef
4.
Zurück zum Zitat S. M. Alauddin, I. Ismail, F. S. Zaili, N. F. Ilias, and N. F. K. Aripin, Mater. Today: Proc. 5, S125 (2018). S. M. Alauddin, I. Ismail, F. S. Zaili, N. F. Ilias, and N. F. K. Aripin, Mater. Today: Proc. 5, S125 (2018).
5.
6.
Zurück zum Zitat V. Sharma, S. Kapoor, M. Goyal, and P. Jindal, Mater. Today: Proc. 28, 1744 (2020). V. Sharma, S. Kapoor, M. Goyal, and P. Jindal, Mater. Today: Proc. 28, 1744 (2020).
7.
Zurück zum Zitat C. Gao, P. Liu, Y. Ding, T. Li, F. Wang, J. Chen, S. Zhang, Z. Li, and M. Yang, Compos. Sci. Technol. 155, 41 (2018).CrossRef C. Gao, P. Liu, Y. Ding, T. Li, F. Wang, J. Chen, S. Zhang, Z. Li, and M. Yang, Compos. Sci. Technol. 155, 41 (2018).CrossRef
8.
Zurück zum Zitat J. Jyoti, S. R. Dhakate, and B. P. Singh, Composites, Part B 154, 337 (2018).CrossRef J. Jyoti, S. R. Dhakate, and B. P. Singh, Composites, Part B 154, 337 (2018).CrossRef
9.
Zurück zum Zitat A. Gao, F. Zhao, F. Wang, G. Zhang, S. Zhao, J. Cui, and Y. Yan, Composites, Part A 122, 1 (2019).CrossRef A. Gao, F. Zhao, F. Wang, G. Zhang, S. Zhao, J. Cui, and Y. Yan, Composites, Part A 122, 1 (2019).CrossRef
11.
Zurück zum Zitat M. Sabet and H. Soleimani, Mater. Perform. Charact. 8, 448(2019). M. Sabet and H. Soleimani, Mater. Perform. Charact. 8, 448(2019).
12.
Zurück zum Zitat R. H. Pour, M. Soheilmoghaddam, A. Hassan, and S. Bourbigot, Polym. Degrad. Stab. 120, 88 (2015).CrossRef R. H. Pour, M. Soheilmoghaddam, A. Hassan, and S. Bourbigot, Polym. Degrad. Stab. 120, 88 (2015).CrossRef
13.
Zurück zum Zitat A. Mura, F. Adamo, H. Wang, W. S. Leong, X. Ji, and J. Kong, Tribol. Int. 134, 335(2019).CrossRef A. Mura, F. Adamo, H. Wang, W. S. Leong, X. Ji, and J. Kong, Tribol. Int. 134, 335(2019).CrossRef
14.
Zurück zum Zitat V. Tambrallimath, R. Keshavamurthy, D. Saravanabavan, P. G. Koppad, and G. S. P. Kumar, Compos. Commun. 15, 129 (2019).CrossRef V. Tambrallimath, R. Keshavamurthy, D. Saravanabavan, P. G. Koppad, and G. S. P. Kumar, Compos. Commun. 15, 129 (2019).CrossRef
15.
16.
Zurück zum Zitat F. Wang, Y. Zhang, B. B. Zhang, R. Y. Hong, M. R. Kumar, and C. R. Xie, Composites, Part B 83, 66 (2015).CrossRef F. Wang, Y. Zhang, B. B. Zhang, R. Y. Hong, M. R. Kumar, and C. R. Xie, Composites, Part B 83, 66 (2015).CrossRef
17.
Zurück zum Zitat N. F. Attia, N. S. A. El-Aal, and M. A. Hassan, Polym. Degrad. Stab. 126, 65 (2016).CrossRef N. F. Attia, N. S. A. El-Aal, and M. A. Hassan, Polym. Degrad. Stab. 126, 65 (2016).CrossRef
18.
Zurück zum Zitat J. Jyoti, S. R. Dhakate, and B. P. Singh, Composites, Part B 154, 337 (2018).CrossRef J. Jyoti, S. R. Dhakate, and B. P. Singh, Composites, Part B 154, 337 (2018).CrossRef
19.
20.
Zurück zum Zitat V. Sharma, S. Kapoor, M. Goyal, and P. Jindal, Mater. Today: Proc. 28, 1744 (2020). V. Sharma, S. Kapoor, M. Goyal, and P. Jindal, Mater. Today: Proc. 28, 1744 (2020).
23.
Zurück zum Zitat P. Jindal, M. Sain, and N. Kumar, Mater. Today: Proc. 2, 1364 (2015). P. Jindal, M. Sain, and N. Kumar, Mater. Today: Proc. 2, 1364 (2015).
24.
Zurück zum Zitat M. Sabet and H. Soleimani, Heliyon 5 (7), e02053 (2019). M. Sabet and H. Soleimani, Heliyon 5 (7), e02053 (2019).
25.
Zurück zum Zitat S. Dul, L. Fambri, and A. Pegoretti, Composites, Part A 85, 181 (2016).CrossRef S. Dul, L. Fambri, and A. Pegoretti, Composites, Part A 85, 181 (2016).CrossRef
26.
Zurück zum Zitat D. Kumar, N. Kumar, and P. Jindal, Mater. Today: Proc. 5, 5636 (2018). D. Kumar, N. Kumar, and P. Jindal, Mater. Today: Proc. 5, 5636 (2018).
28.
Zurück zum Zitat P. Jindal, J. Jyoti, and N. Kumar, J. Mater. Environ. Sci. 10, 2231 (2016). P. Jindal, J. Jyoti, and N. Kumar, J. Mater. Environ. Sci. 10, 2231 (2016).
29.
Zurück zum Zitat D. G. Papageorgiou, I. A. Kinloch, and R. J. Young, Prog. Mater. Sci. 90, 75 (2017).CrossRef D. G. Papageorgiou, I. A. Kinloch, and R. J. Young, Prog. Mater. Sci. 90, 75 (2017).CrossRef
30.
Zurück zum Zitat M. Sabet, H. Soleimani, and S. Hosseini, Polym. Bull. 77, 459 (2020).CrossRef M. Sabet, H. Soleimani, and S. Hosseini, Polym. Bull. 77, 459 (2020).CrossRef
31.
Zurück zum Zitat H. X. Zhang, J. H. Park, E. B. Ko, Y. K. Moon, D. Lee, Y. M. Hu, X. Q. Zhang, and K. B. Yoon, RSC Adv. 6, 73013 (2016).CrossRef H. X. Zhang, J. H. Park, E. B. Ko, Y. K. Moon, D. Lee, Y. M. Hu, X. Q. Zhang, and K. B. Yoon, RSC Adv. 6, 73013 (2016).CrossRef
32.
Zurück zum Zitat D. Kumar, N. Kumar, and P. Jindal, Ind. J. Sci. Technol. 10, 1 (2017). D. Kumar, N. Kumar, and P. Jindal, Ind. J. Sci. Technol. 10, 1 (2017).
33.
Zurück zum Zitat M. Goyal, N. Goyal, H. Kaur, A. Gera, K. Minocha, and P. Jindal, Perspect. Sci. 8, 403 (2016).CrossRef M. Goyal, N. Goyal, H. Kaur, A. Gera, K. Minocha, and P. Jindal, Perspect. Sci. 8, 403 (2016).CrossRef
34.
Zurück zum Zitat H. Haiqing, Z. Li, L. Jiaqiang, L. Yin, C. Junmei, L. Jun, L. Yongri, T. Yong, W. Xin, and Z. Jian, Polymer 53, 3378 (2012).CrossRef H. Haiqing, Z. Li, L. Jiaqiang, L. Yin, C. Junmei, L. Jun, L. Yongri, T. Yong, W. Xin, and Z. Jian, Polymer 53, 3378 (2012).CrossRef
35.
36.
Zurück zum Zitat D. P. Suhas, T. M. Aminabhavi, H. M. Jeong, and A. V. Raghu, RSC Adv. 5, 100984 (2015). D. P. Suhas, T. M. Aminabhavi, H. M. Jeong, and A. V. Raghu, RSC Adv. 5, 100984 (2015).
37.
Zurück zum Zitat D. A. Nguyen, A. V. Raghu, J. T. Choi, and H. M. Jeong, Polym. Polym. Compos. 18, 351 (2010). D. A. Nguyen, A. V. Raghu, J. T. Choi, and H. M. Jeong, Polym. Polym. Compos. 18, 351 (2010).
Metadaten
Titel
The Influence of Graphene Nanosheets Inclusion on the Mechanical and Thermal Characteristics of Acrylonitrile–Butadiene–Styrene Copolymer
verfasst von
Maziyar Sabet
Hassan Soleimani
Publikationsdatum
01.12.2022
Verlag
Pleiades Publishing
Erschienen in
Polymer Science, Series A / Ausgabe 6/2022
Print ISSN: 0965-545X
Elektronische ISSN: 1555-6107
DOI
https://doi.org/10.1134/S0965545X22700468

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