CNT적용 고기능성 점착제

 

CNT dispersion by in-situ polymerization

 

탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)는 1985년에 Kroto와 Smalley가 탄소의 동소체(allotrope)의 하나인 Fullerene(탄소 원자 60개가 모인 것：C60)을 처음으로 발견한 이후, 1991년 일본 전기회사(NEC) 부설 연구소의 Iijima 박사가 전기방전시 흑연 음극 상에 형성된 탄소덩어리를 투과전자현미경으로 분석하는 과정에서 발견하여 Nature에 처음으로 발표하였습니다.
탄소나노튜브는 흑연면(graphite sheet)이 나노 크기의 직경으로 둥글게 말린 상태이며, 흑연면이 이루고 있는 결합수에 따라서 단일벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브, 다발형 탄소나노튜브로 구분합니다.
탄소나노 튜브는 상당히 우수한 물성을 가지고 있지만 분산성이 좋지 않아 그 활용이 어려운 실정입니다. 현재 CNT를 효과적으로 활용하기 위해 다양한 처리방법이 연구되고 있습니다.
점착제에서도 구조용-준 구조용으로 재료를 활용하기 위해 점착제의 물성강화가 크게 이슈화되고 있기에 CNT의 활용성이 보다 부각되고 있습니다.
CNT를 활용하기 위해서는 우선적으로 CNT를 선 분산을 시키게 되는데 이때 분산 방법은 크게 두 가지 방향으로 진행됩니다.
초음파나 밀링을 통한 재료의 기계적인 분산연구와 이렇게 기계적으로 분산된 CNT를 효과적으로 나누어 가지고 있을 수 있는 분산제 연구입니다.
일반적인 단량체들은 초기에 분산된 CNT를 분산된 상태로 유지하고 있으나 장기적인 보관에서는 크게 차이를 보이게 되는데 N-vinyl pyrrolidinone 등이 효과적으로 6개월 이상에서도 그 분산성을 유지하게 됩니다. 이러한 분산성을 확보한 상태로 점착제에 CNT를 분산시켜 그 성능을 발현 할 수 있도록 하기 위해 in-situ중합법이 활용되게 됩니다.
CNT가 분산된 점착제는 그 성능이 기존의 점착제에 비해 뛰어날 뿐만 아니라 CNT에 의해 발생하는 불투과성이 크지 않아 보다 그 활용가치가 커지고 있습니다.
상기그림은 CNT를 in-situ 중합 방법을 사용하여 분산하는 방법을 보여주는 그림으로 단량체에 CNT가 선분산된 상태에서 바로 중합하여 최종적인 제품상태에서도 CNT가 분산되어 있게 하는 방법을 나타낸 것입니다.

 

 

 

 

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