화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2005년 가을 (10/13 ~ 10/14, 제주 ICC)
권호 30권 2호
발표분야 분자전자 부문위원회
제목 Electrical Properties of Functional MWNTs in PPS Matrix with Additives
초록 표면개질된 다중벽 탄소나노튜브 (Multiwalled nanotube, 이하 MWNT)/폴리페닐렌설파이드 (Polyphenylenesulfide, 이하 PPS) 복합체의 전기적 특성 및 복합체 내에서의 MWNT 분산 특성을 FESEM과 DEA (Dielectric analyzer)를 이용하여 분석하였다. MWNT는 질산에 의해 정제 및 관능화 된 것을 사용하였으며, 계면결합제는 아민말단 실란계 및 수황기말단 실란계를 사용하였다. 또한 계면활성제로 비이온성, 양이온성, 음이온성 계면활성제를 각각 적용하여 복합체의 특성을 분석하였다. 질산으로 처리된 MWNT의 FT-IR의 결과로 MWNT 표면이 carboxylic group 으로 관능화 되었음을 확인하였다1. PPS 수지 내에서의 관능화된 MWNT의 분산성을 향상시키기 위하여 2종의 계면결합제를 처리하였고, 결합제를 처리한 2종 모두 처리하지 않은 복합체의 전기전도도 보다 높았으며, 아민말단 실란계 계면결합제에 비해 수황기말단 실란계 계면결합제를 처리한 복합체의 전기전도도가 상대적으로 높게 측정되었다. 그림 1에 4wt.%함량에서의 각각의 전기전도도를 나타내었다. 이는 기저수지인 PPS와 같은 관능기를 가진 수황기말단 실란계 계면결합제가 수지와의 상용성이 우수하여 결과적으로 분산성을 향상시키는 효과가 가장 우수한 것으로 판단되며2 측정한 복합체 파단면의 FESEM 사진을 통하여 이를 확인하였다. 분산성을 보다 향상시키기 위해 3종의 계면활성제를 처리하였으며 같은 함량의 MWNT를 적용한 복합체의 전기전도도는 양이온성 계면활성제를 적용한 복합체가 상대적으로 높게 측정되었다. 계면결합제나 계면활성제와 같은 첨가제를 적용하여도 MWNT / PPS 복합체의 최대전도도는 100 S/cm 이하의 값을 나타냈으며 첨가제 적용에 따라 percolation concentration이 낮아지는 효과를 보였다.








Figure 1. Log σAC of MWNT/PPS composites with surface treatment of MWNT.

MWNT content is 4 wt.%.







참고문헌
1. Y. J. Kim, T. S. Shin, H. D. Choi, J. H. Kwon, Y. C. Chung and H. G. Yoon, Carbon, 43, Issue 1, 23-30 (2005)
2. H. G. Yoon, K. W. Kwon, K. Nagata and K. Takahashi Carbon, 42, Issues 8-9, 1877-1879 (2004)
저자 장용균1, 장필규1, 박민2, 김준경2, 윤호규1
소속 1고려대, 2한국과학기술(연)
키워드 MWNT; PPS; Coupling agent; Surfuctant
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