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Multifunctional graphene nanofiller in flame retarded polybutadiene/chloroprene/carbon black composites

  • To curtail flammability risks and improve material properties, flame retardants (FRs) and fillers are mixed into rubbers. High loadings of aluminum trihydroxide (ATH) and carbon black (CB) are the most used FRs and reinforcing additive, respectively, in rubbers. To reduce loading without losing mechanical properties, partial substitution of ATH as well as CB by low amounts of multilayer graphene (MLG) nanoparticles is investigated. The high aspect ratio MLG is made of ten graphene sheets. In polybutadiene/chloroprene (BR/CR) nanocomposites 3 phr MLG replaced 15 phr CB and/or 3 phr ATH. Material and mechanical properties as well as fire behavior of the nanocomposites are compared to BR/CR with 20 phr CB both with and without 50 phr ATH. MLG appears as a promising nanofiller to improve the functional properties: replacement of CB improved rheological, curing, and mechanical properties; substitution of ATH improved nanocomposite properties without affecting flame retardancy.

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Autor*innen:Alexander Battig, Naïssa Abdou-Rahaman Fadul, Daniele Frasca, Dietmar Schulze, Bernhard SchartelORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):e-Polymers
Jahr der Erstveröffentlichung:2021
Organisationseinheit der BAM:7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:De Gruyter
Jahrgang/Band:21
Ausgabe/Heft:1
Erste Seite:244
Letzte Seite:262
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:Carbon black; Graphene; Multilayer graphene; Nanocomposites; Polybutadiene/chloroprene; Rubber
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Infrastruktur
Infrastruktur / Fire Science
Material
Material / Nano
DOI:10.1515/epoly-2021-0026
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-523468
ISSN:1618-7229
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:29.03.2021
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:06.05.2021
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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