Published February 5, 2024 | Version v1
Publication Open

Modification of graphene oxide and its effect on properties of natural rubber/graphene oxide nanocomposites

Creators

  • 1. Hanoi University of Science and Technology
  • 2. Nagaoka University of Technology

Description

Modification of graphene oxide (GO) by vinyltriethoxysilane (VTES) was investigated to study the effect of silanized GO on radical graft copolymerization of GO onto deproteinized natural rubber (DPNR). The modified GO, GO-VTES (a and b), was characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy, contact angle, thermal gravimetric analysis, and scanning electron microscopy. The XRD results showed the appearance of an amorphous region of silica particles at a diffraction angle of 22°. The formation of silica was investigated by 29 Si NMR, and it was found that the hydrolysis and condensation of VTES proceed more completely in basic conditions than in acidic conditions. The silica content of GO-VTES(b) was 43%, which is higher than that of GO-VTES(a) (8%). Morphology of silica was observed by SEM. The DPNR/GO-VTES nanocomposites prepared with the same amount of GO, GO-VTES(a), and GO-VTES(b) were characterized with tensile tests and dynamic mechanical tests. The stress at break of DPNR/GO-VTES(a) and DPNR/GO-VTES(b) was 5.2 MPa and 4.3 MPa, respectively, which were lower than that of DPNR/GO. However, it exhibited higher stress at small strains and higher storage modulus than DPNR/GO.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم التحقيق في تعديل أكسيد الجرافين (GO) بواسطة فينيل ثلاثي إيثوكسي سيلان (VTES) لدراسة تأثير GO السيلاني على البلمرة المشتركة للطعم الجذري لـ GO على المطاط الطبيعي منزوع البروتين (DPNR). تم تمييز GO و GO - VTES المعدلة (أ و ب) عن طريق حيود الأشعة السينية (XRD)، ومطيافية الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه، وزاوية التلامس، وتحليل الجاذبية الحرارية، والمسح المجهري الإلكتروني. أظهرت نتائج XRD ظهور منطقة غير متبلورة من جزيئات السيليكا بزاوية حيود 22درجة. تم فحص تكوين السيليكا بواسطة 29 Si NMR، ووجد أن التحلل المائي وتكثيف VTES يتقدم بشكل كامل في الظروف الأساسية أكثر من الظروف الحمضية. كان محتوى السيليكا في GO - VTES (ب) 43 ٪، وهو أعلى من محتوى GO -VTES (أ) (8 ٪). تمت ملاحظة مورفولوجيا السيليكا بواسطة SEM. تم تمييز المركبات النانوية DPNR/GO - VTES المحضرة بنفس الكمية من GO و GO - VTES (أ) و GO - VTES (ب) باختبارات الشد والاختبارات الميكانيكية الديناميكية. كان الضغط عند كسر DPNR/GO - VTES(أ) و DPNR/GO - VTES (ب) 5.2 ميجا باسكال و 4.3 ميجا باسكال، على التوالي، والتي كانت أقل من DPNR/GO. ومع ذلك، فقد أظهر ضغطًا أعلى عند السلالات الصغيرة ومعامل تخزين أعلى من DPNR/GO.

Translated Description (French)

La modification de l'oxyde de graphène (GO) par le vinyltriéthoxysilane (VTES) a été étudiée pour étudier l'effet du GO silanisé sur la copolymérisation par greffage radicalaire du GO sur le caoutchouc naturel déprotéiné (DPNR). Le GO modifié, GO-VTES (a et b), a été caractérisé par diffraction des rayons X (DRX), spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, angle de contact, analyse gravimétrique thermique et microscopie électronique à balayage. Les résultats XRD ont montré l'apparition d'une région amorphe de particules de silice à un angle de diffraction de 22°. La formation de silice a été étudiée par RMN 29 Si, et il a été constaté que l'hydrolyse et la condensation de VTES se déroulent plus complètement dans des conditions basiques que dans des conditions acides. La teneur en silice du GO-VTES(b) était de 43 %, ce qui est supérieur à celle du GO-VTES(a) (8 %). La morphologie de la silice a été observée par MEB. Les nanocomposites DPNR/GO-VTES préparés avec la même quantité de GO, GO-VTES (a) et GO-VTES (b) ont été caractérisés par des essais de traction et des essais mécaniques dynamiques. La contrainte à la rupture de DPNR/GO-VTES(a) et de DPNR/GO-VTES (b) était respectivement de 5,2 MPa et 4,3 MPa, ce qui était inférieur à celui de DPNR/GO. Cependant, il présentait un stress plus élevé aux petites souches et un module de stockage plus élevé que le DPNR/GO.

Translated Description (Spanish)

Se investigó la modificación del óxido de grafeno (GO) por viniltrietoxisilano (VTES) para estudiar el efecto del GO silanizado sobre la copolimerización por injerto radical del GO sobre el caucho natural desproteinizado (DPNR). El GO modificado, GO-VTES (a y b), se caracterizó por difracción de rayos X (XRD), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier, ángulo de contacto, análisis gravimétrico térmico y microscopía electrónica de barrido. Los resultados de XRD mostraron la aparición de una región amorfa de partículas de sílice en un ángulo de difracción de 22°. La formación de sílice se investigó mediante 29 Si NMR, y se encontró que la hidrólisis y condensación de VTES proceden más completamente en condiciones básicas que en condiciones ácidas. El contenido de sílice deGO-VTES (b) fue del 43%, que es mayor que el deGO-VTES (a) (8%). La morfología de la sílice se observó por SEM. Los nanocompuestos DPNR/GO-VTES preparados con la misma cantidad de GO, GO-VTES(a) y GO-VTES (b) se caracterizaron con pruebas de tracción y pruebas mecánicas dinámicas. La tensión de rotura de DPNR/GO-VTES(a) y DPNR/GO-VTES(b) fue de 5.2 MPa y 4.3 MPa, respectivamente, que fueron menores que la de DPNR/GO. Sin embargo, exhibió una mayor tensión a pequeñas deformaciones y un mayor módulo de almacenamiento que DPNR/GO.

Files

2190-4286-15-16.pdf.pdf

Files (9.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7e1892440255a9956490678e9fa3e3bc
9.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تعديل أكسيد الجرافين وتأثيره على خصائص المركبات النانوية للمطاط الطبيعي/أكسيد الجرافين
Translated title (French)
Modification de l'oxyde de graphène et son effet sur les propriétés des nanocomposites caoutchouc naturel/oxyde de graphène
Translated title (Spanish)
Modificación del óxido de grafeno y su efecto sobre las propiedades de los nanocompuestos de caucho natural/óxido de grafeno

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4391540544
DOI
10.3762/bjnano.15.16

Is supplement to
https://openalex.org/W4380538106 (Other)
https://openalex.org/W4310739379 (Other)
https://openalex.org/W4289827573 (Other)
https://openalex.org/W3028419761 (Other)
https://openalex.org/W2383069580 (Other)
https://openalex.org/W2271248881 (Other)
https://openalex.org/W2153767778 (Other)
https://openalex.org/W2076799169 (Other)
https://openalex.org/W2015341102 (Other)
https://openalex.org/W1765072828 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1977689883
  • https://openalex.org/W1986102929
  • https://openalex.org/W1990183471
  • https://openalex.org/W2009126451
  • https://openalex.org/W2048169443
  • https://openalex.org/W2073844514
  • https://openalex.org/W2074425177
  • https://openalex.org/W2092528229
  • https://openalex.org/W2128754899
  • https://openalex.org/W2154640719
  • https://openalex.org/W2166446222
  • https://openalex.org/W2168759414
  • https://openalex.org/W2791942183
  • https://openalex.org/W2904879796
  • https://openalex.org/W2974882827
  • https://openalex.org/W2988624684
  • https://openalex.org/W3008343093
  • https://openalex.org/W3014923433
  • https://openalex.org/W3015655672
  • https://openalex.org/W3035673447
  • https://openalex.org/W3045483193
  • https://openalex.org/W3080309522
  • https://openalex.org/W3158571041
  • https://openalex.org/W3171416185
  • https://openalex.org/W3209420576
  • https://openalex.org/W4233194460
  • https://openalex.org/W4296715329
  • https://openalex.org/W4319438196
  • https://openalex.org/W4320181866
  • https://openalex.org/W4367321546
  • https://openalex.org/W4380364835
  • https://openalex.org/W4386709664