Toribio et al 2019b - Revision history

Materiales.Compuestos at 15:58, 24 October 2022

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== 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 (T<Tg) and in the elastomeric region (T>Tg). 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.

== Full document ==
<pdf>Media:Draft_Content_913951575native-articles-213.pdf</pdf>

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-[[Image:Toribio_et_al_2019b-image10-c.png|center|498px]]
 Se han obtenido las curvas tensión-deformación de termoestable epoxi  y de los nanocompuestos LY-XB-GNP en función de la estequiometría XB:LY.  En la  Figura 3 se muestran las correspondientes al termoestable puro LY:XB, observándose una disminución del módulo elástico a medida que el contenido de entrecruzante aumenta. Este comportamiento del módulo vítreo es completamente opuesto al del módulo en la zona elastomérica (Figura 1b) y está bien referenciado en la bibliografía [3,5]. Se  atribuye al bajo empaquetamiento molecular para las muestras más entrecruzadas. La muestra más entrecruzada es la de composición estequiométrica, por lo tanro es la menos empaquetada. Por otro lado, de las muestras con  composiciones no estequiométricas, las ricas en entrecruzante están menos empaquetadas que la muestras pobres en entrecruzante. Además es conocido que la influencia de la relajación &#x03b2; del termoestable LY-XB se minimiza en sistemas no estequiométricos [6]. Por otra parte con la relación XB:LY, 23:100, el termoestable LY-XB adquiere la mayor resistencia y tenacidad.
 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 3.''' Curvas &#x03c3;-&#x03b5;,  para  LY-XB con distintas estequiometrías.</span></div>

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 ==1 Introducción ==
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 En cuanto al comportamiento que muestran los nanocompuestos con el 10% de GNP<sub>NH2</sub>  llama la atención que para r >1 no se encuentran aumentos de ''E´'' (elastomérico), este comportamiento vendría determinado por la gran cantidad de grupos amino presentes (tanto del XB como del GNP<sub>NH2</sub>) como consecuencia, las redes que se generan son más imperfectas con menor grado de entrecruzamiento, traduciéndose en un menor módulo elastomérico de dichos nanocompuestos.
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">
-[[Image:Toribio_et_al_2019b-picture-Cuadro de texto 2.svg|center|49px]]
+[[File:Captura de pantalla 2022-10-24 175202.png|centre|600x600px]]
 </span>
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 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 3.''' Curvas &#x03c3;-&#x03b5;,  para  LY-XB con distintas estequiometrías</span></div>
+<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 3.''' Curvas &#x03c3;-&#x03b5;,  para  LY-XB con distintas estequiometrías.</span></div>
 En la Figura 4 se han representado para la composición XB:LY 23:100, las curvas tensión-deformación de LY-XB y de los nanocompuestos: LY-XB-6% GNP<sub>NH2</sub> y LY-XB-6% GNP<sub>n</sub>. De dichas curvas se desprende que los nanocompuestos tienen módulo más alto que el correspondiente  a la matriz LY-XB.
-[[Image:Toribio_et_al_2019b-image11-c.png|center|504px]]
+[[Image:Toribio_et_al_2019b-image11-c.png|center|600x600px]]
 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 4.'''  Curvas &#x03c3;-&#x03b5;,  para  LY-XB  y nanocompuestos con relación XB/LY= 23/100 </span></div>
+<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 4.'''  Curvas &#x03c3;-&#x03b5;,  para  LY-XB  y nanocompuestos con relación XB/LY= 23/100.</span></div>
 En la Tabla 1 se comparan las propiedades mecánicas del termoestable puro y de los nanocompuestos conteniendo 6% en peso de los dos tipos de grafeno utilizados. La mejora en el módulo se puede atribuir al alto módulo de la nanoláminas de grafeno. Otros autores [7] han reportado una variación análoga del módulo elástico de nanocompuestos de epoxi/ grafeno no funcionalizado con un grafeno similar a GNP<sub>n</sub>. En nuestro caso el nanocompuesto reforzado con 6% GNP<sub>n</sub> muestra ≈ 28 % de aumento del módulo de elasticidad mientras que el módulo elástico de LY-XB-6% GNP<sub>NH2</sub> sólo supone un 12 % de aumento. El desequilibrio estequiométrico originado por la reacción de los grupos amino de GNP<sub>NH2 </sub>y la matriz LY-XB daría lugar a redes que corresponderían a relaciones XB:LY, superiores a la original 23:100, lo que explicaría el menor  módulo de los nanocompuestos LY-XB-6% GNP<sub>NH2</sub>  en relación a los nanocompuestos LY-XB-6% GNP<sub>n</sub>. Sin embargo los nanocompuestos presentan valores de la resistencia y deformaciones a rotura inferiores al temoestable LY-XB puro, lo que se traduce en menor tenacidad.

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 [1] G.R. Palmese, R.L. McCullough. J. Applied Polymer Science 46, pág.1863-73 (1992)
-[2] <span style="text-align: center; font-size: 75%;">C.I. Vallo, P.M. Frontini, R.J.J. Williams. J. Polymer Science Part B  '''29''', pág.1503-1511 (1991)</span>.
+[2] C.I. Vallo, P.M. Frontini, R.J.J. Williams. J. Polymer Science Part B  '''29''', pág.1503-1511 (1991).
 [3]  F. Meyer, G. Sanz, A. Eceiza, I. Mondragón, J. Mijovic. Polymer '''36''', pág.1407-1414 (1995).

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 ==Referencias==
-===[1] G.R. Palmese, R.L. McCullough. J. Applied Polymer Science 46, pág.1863-73 (1992)===
+[1] G.R. Palmese, R.L. McCullough. J. Applied Polymer Science 46, pág.1863-73 (1992)
 [2] <span style="text-align: center; font-size: 75%;">C.I. Vallo, P.M. Frontini, R.J.J. Williams. J. Polymer Science Part B  '''29''', pág.1503-1511 (1991)</span>.

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