Investigation of Carbon Nanotube Grafted Graphene Oxide Hybrid Aerogel for Polystyrene Composites with Reinforced Mechanical Performance

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作者
Yanzeng Sun,Hui Xu,Zetian Zhao,Lina Zhang,Lichun Ma,Guozheng Zhao,Guojun Song,Xiaoru Li
出处
期刊:Polymers [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:13 (5): 735-735 被引量:10
标识
DOI:10.3390/polym13050735
摘要

The rational design of carbon nanomaterials-reinforced polymer matrix composites based on the excellent properties of three-dimensional porous materials still remains a significant challenge. Herein, a novel approach is developed for preparing large-scale 3D carbon nanotubes (CNTs) and graphene oxide (GO) aerogel (GO-CNTA) by direct grafting of CNTs onto GO. Following this, styrene was backfilled into the prepared aerogel and polymerized in situ to form GO–CNTA/polystyrene (PS) nanocomposites. The results of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Raman spectroscopy indicate the successful establishment of CNTs and GO-CNT and the excellent mechanical properties of the 3D frameworks using GO-CNT aerogel. The nanocomposite fabricated with around 1.0 wt% GO-CNT aerogel displayed excellent thermal conductivity of 0.127 W/m∙K and its mechanical properties were significantly enhanced compared with pristine PS, with its tensile, flexural, and compressive strengths increased by 9.01%, 46.8%, and 59.8%, respectively. This facile preparation method provides a new route for facilitating their large-scale production.
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