| 학회 | 한국고분자학회 |
| 학술대회 | 2004년 가을 (10/08 ~ 10/09, 경북대학교) |
| 권호 | 29권 2호, p.250 |
| 발표분야 | 복합재료 |
| 제목 | 표면개질된 탄소나노튜브의 분산 최적화 및 복합체의 전기적 특성 |
| 초록 | 표면개질된 다중벽 나노튜브(Multiwalled nanotubes, MWNTs)의 분산특성 및 MWNT/PU 복합체의 전기적 특성이 MWNT의 표면개질 방법, 계면활성제의 종류, 함량 및 계면활성제 소수성기의 길이에 따라 SEM과 DEA(Dielectric analyzer)를 이용하여 조사되었다. 산의 종류, 산농도, 처리시간 및 처리온도를 제어함으로써 MWNT를 표면개질 하였으며, 그들의 표면 특성은 TEM, FT-IR 분석 및 제타전위를 측정함으로써 분석하였다. 표면개질된 모든 MWNT의 표면은 음으로 charging되며, 카르복실기가 형성된다1. 이러한 결과는 MWNT간의 분자간 인력을 감소시켜 현탁액 내에서 뿐만 아니라 고분자 기저수지 내에서의 분산도를 향상시킴을 확인할 수 있다. 한편, 계면활성제를 첨가하지 않은 복합체의 분산도 및 전기적 특성과 비교할 때, 계면활성제가 첨가된 복합체는 우수한 분산 특성 및 전기전도도를 나타내는데, 이것은 R. Atkin에 의해 제안된 양이온성 계면활성제의 흡착기구 모델과 잘 일치하며2, 임계마이셀농도(Critical micelle concentration, cmc)가 MWNT 함량에 대해 0.6 wt.%임을 확인할 수 있다. 또한, 그림 1.에 나타난 결과와 같이 음이온성 혹은 비이온성 계면활성제를 적용한 복합제와 비교해 양이온성 계면활성제를 적용한 복합체가 분산도 및 전기적 특성이 우수하게 나타나였으며, 이것은 MWNT의 표면이 음으로 charging 되었기 때문에 양이온성 계면활성제가 MWNT의 표면에 흡착되기 용이하기 때문으로 판단된다2. 표면개질된 MWNT와 0.6 wt.%의 양이온성 계면활성제를 첨가한 복합체는 매우 낮은 0.0089± 0.007 vol.%에서 전도 네트웍을 형성하며, 이전까지 보고된 다른 MWNT 복합체보다 percolation 전이 후의 전기전도도 또한 높다 3-5. 이는 그림 2.에 나타내었다. Fig. 1. AC conductivity with the kinds of surfactant. Fig. 2. DC conductivity with MWNT content. 1. K. Esumi, M. Ishigami, A. Nakajima, K. Swada, H. Honda, T. Kyotani, S. Nakazaki, W. H. Xu, and A. Tomita, Carbon, 39, 771 (2001). 2. R. R. Atkin, V. S. J. Craig, E. J. Wanless and S. Biggs, Adv. Colloid and Interface Sci., 103, 219 (2003). 3. Reghu M., C. O. Yoon, C. Y. Yang, D. Moses, Paul Smith, A. J. Heeger, Phys. Rev. B, 50, 931 (1994). 4. Fengkui Li, Lanying Qi, Jiping Yang, Mao Xu, Xiaolie Luo, Dezhu Ma, J. Appl. Polym. Sci., 75, 68 (2000). 5. I. A. Tchmutin, A. T. Ponomarenko, E. P. Krinichnaya, G. I. Kozub, Carbon, 41, 1391-1395 (2003). |
| 저자 | 안경진1, 김윤진1, 정연춘2, 윤호규1 |
| 소속 | 1고려대, 2서경대 |
| 키워드 | 탄소나노튜브; 표면처리; 전기전도도; 복합재료; 계면활성제 |
