journal article·2021-02Open access

Effects of adding different concentrations of block copolymers in epoxy matrix nanocomposites with carbon allotropic nanoparticles

Marcia Bär Schuster, Iury Körting de Abreu, Daniela Becker, Luiz A. F. Coelho

Polymer Composites· Volume 42· Issue 2

Abstract

Abstract This work investigates the role of different concentrations of a polyester‐polyurethane‐based block copolymer (BCP) on epoxy resin nanocomposites with allotropic carbon nanoparticles (graphene nanoplatelets [GNPs] or carbon nanotubes [CNTs]) on thermal, morphological, and mechanical properties, focusing on fracture toughness and its mechanisms. Amounts of BCP corresponding to 1x, 5x, and 10x the mass of nanoparticles were added. Nanocomposites with a low concentration of BCP (1x) were stronger than the neat epoxy, while high concentrations of BCP (10x) yielded a negative effect for both studied carbon nanoparticles. Fracture toughness (KIc) performed better at a 5x BCP concentration and this effect was greater for the system with CNTs. Likewise, for the GIc, the best results were seen in nanocomposites with 5x BCP, with a greater increase in the system with GNPs. In all nanocomposite systems with BCPs, the soft phase self‐arrangement mechanisms, that is, debonding/cavitation and consequent voids on the fracture surface, were verified.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Epoxy Resin Curing Processes · Polymer Nanocomposites and Properties · Fiber-reinforced polymer composites

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Santa Catarina State University–UDESC Joinville Brazil

Funding

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico · Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior · Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina

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