화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2005년 가을 (10/13 ~ 10/14, 제주 ICC)
권호 30권 2호
발표분야 탄소나노튜브 및 고분자 복합재료
제목 Effect of Polyol Type on Surface Resistivity of Polyurethane/ Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Multi-Walled Carbon nanotube Composite
초록 최근 전도성 고분자, 탄소나노튜브를 이용한 전기전도성 복합재료는 여러 가지 응용 분야에서 관심의 대상이 되고 있다. 이것은 전도성 고분자나 충전제를 고분자 매트릭스에 고르게 분산시키면, 전도성 고분자의 취약한 물성이 보완될 수 있고 매트릭스 고분자에 효과적으로 전기전도성을 부여할 수 있기 때문이다.
수분산 폴리우레탄은 전도성 고분자 및 다중벽 탄소나노튜브의 분산에 용이한 장점을 가지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 수분산 폴리우레탄의 제조에 사용한 폴리올 종류에 따른 전도성 고분자 및 다중벽 탄소나노튜브의 분산 특성과 얻어지 복합재료의 물성을 고찰하였다. 특히 폴리올로는 poly(propylene glycol) (PPG), poly(tetramethylene glycol) (PTMEG), poly(caprolaton gylcol) (PCL)-을 이용하여 수분산 폴리우레탄을 제조하였으며 경질부 함량을 51.1wt%로, 이온기 함량은 4wt%로 고정하였다. 한편, 이온기 함량에 따른 변화를 관찰하기 위하여 이온기 함량이 6wt%인 수분산 폴리레탄을 PPG로 제조하였다. 전도성 고분자로는 상업화된 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDT) (Baytron P)를 사용하였고, 그 첨가량을 0.8wt%~10.7wt%까지 변화시켰다. 다중벽 탄소나노튜브는 일진 나노텍에서 구입한 것으로 직경 10~14㎚, 길이 10~20㎛인 것을 Pénicaud 등이 제시한 환원방법을 이용하여 Li+으로 도핑하였다.1
PEDT를 첨가한 수분산 폴리우레탄의 경우 폴리 에스테르계 폴리올인 PCL을 이용한 것과 이온기 함량이 높은 것이 낮은 표면저항을 나타냈다. 0.8wt%의 PEDT를 첨가한 수분한 폴리우레탄에, Li+으로 도핑한 다중벽 탄소나노튜브를 첨가한 복합재료는 표면저항이 104 수준으로 낮아져 상승효과를 나타내는 것이 관찰되었다. 이러한 특성은 입자크기가 80nm인 구형의 PEDT와 다중벽 탄소나노튜브의 혼합을 통하여 percolation threshold가 낮아지는 것에 기인하는 것으로 판단된다. 이들 복합재료의 열적 성질과 기계적 성질도 보고될 것이다.





Figure 1. Surface resistivity of waterborne polyurethane/PEDT blends.


Reference

1. Alain Pénicaud, Phillippe Poulin, Alain Derré, Eric Anglaret and Pierre Petit, J. Am. Chem. Soc., 127, 8 (2005).
저자 이선숙, 이대수
소속 전북대
키워드 수분산 폴리우레탄; polythiophene; cnt
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