Synergistic effect of graphene nanoplatelets and carbon black in multifunctional EPDM nanocomposites

材料科学 硫化 炭黑 复合材料 纳米复合材料 弹性体 三元乙丙橡胶 天然橡胶 渗流阈值 复合数 电阻率和电导率 工程类 电气工程
作者
Luca Valentini,Silvia Bittolo Bon,Miguel A. López–Manchado,Raquel Verdejo,Lucia Pappalardo,A. Bolognini,A. Alvino,S. Borsini,Alice Berardo,Nicola M. Pugno
出处
期刊:Composites Science and Technology [Elsevier]
卷期号:128: 123-130 被引量:87
标识
DOI:10.1016/j.compscitech.2016.03.024
摘要

Ethylene–propylene–diene terpolymer rubber (EPDM)-based nanocomposites containing carbon black (CB), graphene nanoplatelets (GNPs), and mixtures of the two fillers were prepared. The influence of the relative amounts of the two fillers on the dynamic and static friction coefficients was examined. The static analysis of the coefficient of friction suggests that the partial substitution GNPs into the EPDM/CB blend did not produce a significant variation of the surface grip. The sample comprising EPDM/CB composite and an effective amount of GNPs dispersed in the matrix provides an increase of the thermal conductivity, damping (i. e. shock absorbing properties) and mechanical properties of the nanocomposites. The field-emission scanning electron microscopy and micro tomography analyses showed that the replacement of CB with GNPs reduces the CB aggregation and, hence, improving the percolation of the hybrid fillers and the interface resistance of the composite. The development of thermally conducting elastomeric nanocomposites could envisage their utilization in the processing of rubber blends satisfying the increasing demand to reduce both the duration of the vulcanization process and thus the cost of the vulcanized rubbers.
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