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Polymer(Korea), Vol.20, No.4, 722-730, July, 1996
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전지전도성 폴리아닐린/폴리스티렌 블렌드의 전기전도도에 영향을 미치는 인자들에 관한 연구
Studies on the Factors Affecting Electric Conductivity of Conducting Polyaniline/Polystyrene Blends
김병렬, 김진환, 이희우, 차국헌
초록
Emeraldine base (EB) 형태로 합성된 polyaniline (PANI)과 polystyrene (PS)의 블렌드의 전기전도도에 영향을 미치는 인자들에 관하여 연구하였다. 블렌드는 m-cresol을 용매로 사용하여 용액 블렌딩 방법에 의하여 제조하였으며, 혼입제로는 dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA)와 camphorsulfonic acid (CSA) 두 가지를 사용하였다. 혼입제의 구조와 양에 따른 블렌드의 전기전도도의 변화를 살펴보았고 용매 증발시의 조건이 전기전도도에 미치는 영향도 살펴보았다. 또한 PS를 함유하지 않은 도핑된 순수 PANI착체의 전기전도도에 영향을 미치는 인자들에 관해서도 연구하였다. 순수 PANI착체나 블렌드 모두 CSA를 사용했을 때에 비해 DBSA를 사용했을 때 높은 전기전도도를 얻었으며 혼입제의 함량이 당량비로 0.5일 때 최고의 전기전도도를 나타내었다. 블렌드의 경우 PANI착체의 함량이 증가할수록 전기전도도는 증가하였고 DBSA를 혼입제로 사용했을 경우 PANI착체의 함유량이 5wt%만 되어도 약 5S/cm의 높은 값을 나타내었다. 또한 용매 증발시의 조건에 따라 블렌드의 전기전도도는 크게 달라짐을 알 수 있었으며, 이는 상분리와 밀접한 관계가 있음이 밝혀졌다. 전기전도도와 상분리 사이와의 상호관계를 규명하기 위하여 분자량이 다른 세 가지의 단분산 PS를 사용하여 블렌드를 제조하여 분자량이 전기전도도에 미치는 영향도 검토하였다.
The factors affecting electric conductivity of blends of emeraldine base polyaniline (PANI) with polystyrene (PS) were investigated. Blend specimens were prepared using m-cresol as a solvent. Dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA) and camphorsulfonic acid (CSA) were employed as dopants. The effects of dopant type and content, and the solvent evaporation conditions on the electric conductivity of pure (PANI+dopant) complexes and their blends with PS were studied. In both cases, DBSA was found to be more superior dopant to CSA. The maximum electric conductivity were obtained when 0.5 mole of dopant were used. For the blends, the electric conductivity was increased with the amount of PANI complex. And it was also found that the solvent evaporation conditions affect very significantly the electric conductivity of blends due to the phase separation behaviors. Three nearly mono-disperse PS's differing in molecular weight were employed to investigate this behavior in more detail.
Keywords:polyaniline;(PANI + dopant)complex;dodecylbenzenesulfonic acid;comphorsulfonic acid
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