Effect of graphene on mechanical properties and flame retardancy of polycarbonate/ acrylonitrile butadiene styrene nanocomposites

摘要

Polikarbonat/akrilonitril butadiena stirena (PC/ABS) komposit nano yang mengandungi platelet nano grafin (GNPs) dan bisfenol A bis (difenil fosfat) (BDP) telah berjaya dihasilkan dengan menggunakan penyemperit skru berkembar berlawanan arah dan diikuti dengan pengacuan suntikan. Di dalam kajian ini BDP telah digunakan sebagai bahan perencat api. Sifat-sifat mekanikal komposit nano telah dikaji melalui ujian tegangan, lenturan dan hentaman. Termogravimetri analisis (TGA) digunakan untuk menilai sifat-sifat terma komposit nano, dan morfologi komposit nano diperhatikan melalui imbasan elektron mikroskop (FESEM). Struktur kimia komposit nano PC/ABS telah diuji melalui fourier infra merah (FTIR). Kebolehbakaran komposit nano telah diukur dengan menggunakan indeks penghad oksigen (LOI) dan UL94. Sifat-sifat mekanikal adunan PC/ABS meningkat apabila GNPs dan BDP digabungkan. 3wt.% kandungan GNPs memberikan nilai maksimum bagi kekuatan sifat regangan, modulus Young dan sifat kebolehlenturan bagi komposit nano. Analisis TGA mendedahkan kestabilan terma PC/ABS/BDP dan komposit nano telah meningkat dengan ketara berbanding dengan yang PC/ABS. Ini dapat dilihat apabila 1wt.% GPNs digunakan 20% suhu kehilangan berat (T20) meningkat sebanyak 23 °C. Baki hasil pembakaran PC/ABS/GNPs3 meningkat secara dramatik sebanyak 64 % apabila 10 wt.% BDP ditambah. Sinergi dalam LOI dan UL94 telah diperhatikan untuk PC/ABS/GNPs3/BDP10 dibandingkan dengan PC/ABS/BDP. GNPs telah tersebar dengan baik didalam adunan PC/ABS seperti didedahkan oleh FESEM. Interkalasi GNPs turut diperhatikan apabila BDP ditambah kepada komposit nano. Spektrum FTIR menunjukkan bahawa penambahan GNPs ke dalam PC/ABS matriks tidak membawa apa-apa perubahan ketara dalam struktur kimia. Walau bagaimanapun beberapa interaksi ikatan hidrogen antara GNPs dan campuran PC/ABS dicadangkan.