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Erschienen in: Journal of Polymer Research 4/2011

01.07.2011 | Original Paper

Modeling and optimization of a new impact-toughened epoxy nanocomposite using response surface methodology

verfasst von: Abdolreza Mirmohseni, Siamak Zavareh

Erschienen in: Journal of Polymer Research | Ausgabe 4/2011

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Abstract

This paper reports the development of a high-impact epoxy nanocomposite toughened by the combination of poly(acrylonitrile-co-butadiene-co-styrene) (ABS) as thermoplastic, clay as layered nanofiller, and nano-TiO2 as particulate nanofiller. Response surface methodology (RSM) was applied for optimization and modeling of the impact strength of epoxy/ABS/clay/TiO2 quaternary nanocomposite. A second-order mathematical model between the response (impact strength) and variables (ABS, clay and nano-TiO2 contents) was derived. Analysis of variance (ANOVA) showed a high coefficient of determination value (R 2 = 98%). Under optimum conditions, maximum impact strength of 29.2 KJ/m2 with 197% increase compared to neat epoxy was experimentally obtained. Also correlation between morphology and impact strength of the nanocomposite was investigated using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). A dispersion of exfoliated clay platelets, TiO2 nanoparticles with low agglomeration and ABS nanoparticles was obtained as morphology of the nanocomposite. A new and more effective method for impact toughening of epoxy was introduced. This study clearly showed that the addition of the combination of layered and particulate nanofillers along with ABS as thermoplastic has a considerable enhancement effect on impact strength of epoxy.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Muskopf JW, Mccollister SB (2002) In: Bohnet M, Brinker J, Cornils B et al (eds) Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry, 6th edn. New York, Wiley Muskopf JW, Mccollister SB (2002) In: Bohnet M, Brinker J, Cornils B et al (eds) Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry, 6th edn. New York, Wiley
2.
Zurück zum Zitat Lee H, Neville K (1967) Handbook of epoxy resins. McGraw Hill, New York Lee H, Neville K (1967) Handbook of epoxy resins. McGraw Hill, New York
6.
9.
Zurück zum Zitat Müller Y, Häuβler L, Pionteck J (2007) Macromol Symp 254:267 Müller Y, Häuβler L, Pionteck J (2007) Macromol Symp 254:267
10.
11.
12.
Zurück zum Zitat Torres A, Lopez-de-Ullibarri I, Abad MJ et al (2004) J Appl Polym Sci 92:461CrossRef Torres A, Lopez-de-Ullibarri I, Abad MJ et al (2004) J Appl Polym Sci 92:461CrossRef
15.
16.
17.
18.
Zurück zum Zitat Zheng Y, Zheng Y, Nig R (2003) Mater Lett 27:2940 Zheng Y, Zheng Y, Nig R (2003) Mater Lett 27:2940
21.
24.
26.
Zurück zum Zitat Khuri AI (2005) Response surface methodology and related topics. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Hockensack Khuri AI (2005) Response surface methodology and related topics. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Hockensack
27.
Zurück zum Zitat Myers RH, Montgomery DC (2002) Response surface methodology: process and product optimization using designed experiments, 2nd edn. Wiley, USA Myers RH, Montgomery DC (2002) Response surface methodology: process and product optimization using designed experiments, 2nd edn. Wiley, USA
29.
30.
Zurück zum Zitat Brindley GW, Brown G (1980) Crystal structures of clay minerals and their X-ray identification. Mineralogical Society, London Brindley GW, Brown G (1980) Crystal structures of clay minerals and their X-ray identification. Mineralogical Society, London
Metadaten
Titel
Modeling and optimization of a new impact-toughened epoxy nanocomposite using response surface methodology
verfasst von
Abdolreza Mirmohseni
Siamak Zavareh
Publikationsdatum
01.07.2011
Verlag
Springer Netherlands
Erschienen in
Journal of Polymer Research / Ausgabe 4/2011
Print ISSN: 1022-9760
Elektronische ISSN: 1572-8935
DOI
https://doi.org/10.1007/s10965-010-9443-z

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