Efecto del contenido de entrecruzante y tipo de grafeno en las propiedades termo-mecánicas de nanocompuestos = Effect of the cross-linker content and type of graphene on the thermomechanical properties of nanocomposites

Abstract

En este trabajo se estudia la influencia del tipo de grafeno (GNP) y de las diferentes proporciones agente entrecruzante (XB)-resina epoxi (LY), en las propiedades termo-mecánicas de nanocompuestos epoxi-grafeno (GNP). Se han preparado nanocompuestos epoxi/GNP utilizando dos tipos de grafenos diferentes: uno no funcionalizado (GNPn) y un grafeno amino funcionalizado (GNPNH2). El contenido de grafeno ha sido 6% y 10% en peso. Se han determinado las propiedades termo-mecánicas del termoestable LY-XB y de los nanocompuestos a través del análisis térmico mecánico dinámico y de ensayos a tracción en máquina universal de ensayos. El módulo de almacenamiento en la zona elastomérica y la temperatura de transición vítrea (Tg) del termoestable LY-XB y de los nanocompuestos presentan valores máximos para relaciones ligeramente ricas en amina. La adición de grafeno aumenta notablemente el módulo elástico de los nanocompuestos en comparación con el termoestable LY-XB, tanto en la zona vítrea (T<Tg) como en la zona elastomérica (T>Tg). El termoestable LY-XB muestra la mejor resistencia y tenacidad para la relación estequiométrica XB/LY. Con la adición de grafeno se obtienen materiales más rígidos pero más frágiles. PRESENTADO EN: XII Congreso Nacional de Materiales Compuestos - MATCOMP 2017 Donostia / San Sebastián, 21, 22 y 23 Junio 2017 ----------ABSTRACT---------- In this paper we study the influence of the type of graphene (GNP) and the different ratios of the crosslinking agent (XB)-resin epoxy (LY) on the thermo-mechanical properties of epoxy-graphene nanocomposites (GNP). Epoxy/GNP nanocomposites have been prepared using two different types of graphene: one non-functionalized (GNPn) and one amino functionalized graphene (GNPNH2). The content of graphene has been 6% and 10% by weight. The thermo-mechanical properties of the LY-XB thermoset and the nanocomposites have been determined through dynamic mechanical thermal analysis and tensile tests in a universal testing machine. The glass transition temperature and the storage modulus in the elastomeric zone (T>Tg) of the thermoset LY-XB and the nanocomposites have maximum values for slightly rich amine content. The addition of graphene significantly increases the elastic modulus of the nanocomposites compared to the neat epoxy thermoset (LY-XB), both in the vitreous region (TTg). The thermoset LY-XB shows the best strength and toughness for the stoichiometric ratio XB/LY. The addition of graphene leads to more rigid but more fragile materials.