화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2004년 가을 (10/08 ~ 10/09, 경북대학교)
권호 29권 2호, p.552
발표분야 복합재료
제목 Enhancement of electrical conductivity of the PU composites by blending Ag-coated Cu with ionic liquid
초록 금속 분말과 고분자 수지로 구성되는 기존의 전자파 차폐재는 금속 분말의 고함량으로 인해 분산의 어려움 및 고밀도화로 인해서 용도전개에 어려움이 많다1. 따라서 기존의 전자파 차폐재의 문제점을 극복하고 새로운 개념의 도전성 조성물을 개발하기 위해서 도전성 충전제로서 은도금 구리(Ag-coated Cu)와 소량의 이온성 액체(Ionic liquid)를 포함하는 전자파 차폐재용 폴리우레탄 조성물의 전기전도도 및 분산 특성에 대해서 연구하였다. 5종의 이온성 액체와 5종의 고분자 수지의 상용성 및 분산 특성을 FESEM-EDAX를 이용하여 비교․평가하였으며, 그 결과 1-ethyl-3methylimidazolium tetrafluoroborate(1E3MT)와 폴리우레탄 수지의 상용성 및 분산특성이 우수함을 알 수 있었다. 폴리우레탄/MEK 용액과 은도금 구리/1E3MT/MEK 용액을 제조한 후 서로 혼합하여 약 100~200 cPs의 점도를 갖는 도전성 조성물을 제조하여 스프레이 코팅하여 시편을 제조하였다. 복합체의 전기전도도는 mil-G-83528B의 4-terminal 법에 의해 표면저항과 시편의 두께를 측정하여 얻어졌으며, 전자기파 차폐효율(Eletromagnetic shielding effectiveness, EMI SE)은 ASTM D4935에 따라 측정되었다. 은도금 구리 분말만을 65 wt.%를 첨가한 복합체의 전기전도도는 약 50 S/cm이었으며, 동량의 은도금 구리 분말과 1 wt.%의 1E3MT를 동시에 첨가한 복합체의 전기전도도는 약 200 S/cm로 4배 정도의 향상을 보였다. 이러한 결과는 은도금 구리 분말사이의 양자 터널링(Quantum tunneling)과 이온성 액체의 이온성 도전 기구의 시너지 효과에 의한 것으로 판단된다. 은도금 구리분말과 이온성 액체를 동시에 포함하는 폴리우레탄 복합체의 EMI SE는 50 dB이상이었으며, 주파수 증가에 따라 증가하는 주파수 의존성을 보였다. Figure 1(a)는 비상용성인 실리콘 복합체의 단면 사진이며, Figure 1(b)는 Figure 1(a)의 inset의 성분 분석 결과이다. 실리콘 수지와 완전한 상분리가 일어나 있음을 확인할 수 있다. 한편, 상용성이 우수한 폴리우레탄 복합체의 단면 FESEM사진을 Figure 2에 나타내었다.






참고문헌
1. D.D.L. Chung, Carbon, 39, 279 (2001).
저자 박나현1, 정연춘1, 김윤진2, 서광석2, 윤호규2, 최형도3, 김환건1
소속 1서경대, 2고려대, 3전자통신(연)
키워드 Ionic liquid; Ag-coated Cu; electrical conductivity; electromagnetic shielding effectiveness
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