Effect of graphite nanoplate morphology on the dispersion and physical properties of polycarbonate based composites

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Michael Thomas Müller - , Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden (Autor:in)
  • Konrad Hilarius - , Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (Autor:in)
  • Marco Liebscher - , Professur für Baustoffe (Autor:in)
  • Dirk Lellinger - , Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (Autor:in)
  • Ingo Alig - , Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (Autor:in)
  • Petra Pötschke - , Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden (Autor:in)

Abstract

The influence of the morphology of industrial graphite nanoplate (GNP) materials on their dispersion in polycarbonate (PC) is studied. Three GNP morphology types were identified, namely lamellar, fragmented or compact structure. The dispersion evolution of all GNP types in PC is similar with varying melt temperature, screw speed, or mixing time during melt mixing. Increased shear stress reduces the size of GNP primary structures, whereby the GNP aspect ratio decreases. A significant GNP exfoliation to individual or few graphene layers could not be achieved under the selected melt mixing conditions. The resulting GNP macrodispersion depends on the individual GNP morphology, particle sizes and bulk density and is clearly reflected in the composite's electrical, thermal, mechanical, and gas barrier properties. Based on a comparison with carbon nanotubes (CNT) and carbon black (CB), CNT are recommended in regard to electrical conductivity, whereas, for thermal conductive or gas barrier application, GNP is preferred.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer545
FachzeitschriftMaterials
Jahrgang10
Ausgabenummer5
PublikationsstatusVeröffentlicht - 18 Mai 2017
Peer-Review-StatusJa

Schlagworte

Forschungsprofillinien der TU Dresden

Fächergruppen, Lehr- und Forschungsbereiche, Fachgebiete nach Destatis

Schlagwörter

  • Dispersion, Electrical, Graphite nanoplates, Melt compounding, Polymer-matrix composites (PMCs), Thermal and mechanical properties

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