利用溶液法製備聚對苯二甲酸乙二酯/多壁奈米碳管複合材料之性質研究

Study of multiwalled carbon nanotube/poly(ethylene terephthalate) composite prepared by solution

江思穎(Sz-Ying Chiang)

指導教授 ： 程耀毅

國立臺北科技大學/工程學院/有機高分子研究所/碩士(2008年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2008.00616

摘要

本研究是利用溶液ODCB–phenol（Ortho Dichlorobenzene–phenol）將聚對苯二甲酸乙二酯溶解，並且使多璧奈米碳管分散在ODCB–pheno溶液中。製備出聚對苯二甲酸乙二酯/多壁奈米碳管複合材料。之後將奈米碳管接枝羧酸基（-COOH）及胺基（-NH2），使奈米碳管能有效地和高分子產生鍵結，並使奈米碳管分散均勻（homogeneous）在高分子基材上。期望藉由奈米碳管優越的電性降低其表面電阻和導電度。實驗中使用不同的改質方法改質奈米碳管，將奈米碳管作為導電材料導入高分子中，製備出薄膜或纖維並提升此材料的耐用度、熱性質和機械性質，降低電阻和增加抗靜電的效果。
溶劑法中碳管含1.6 %時體積電阻達到3.4×106（Ω-cm）已符合electrostatic charge（ESC）criterion of thin films（1×108 Ω-cm）的標準，隨著碳管含量的增加，PET複材的導電度獲得提升，其中溶劑法的percolation concentration是1.0 %。

關鍵字

奈米複合材料奈米碳管聚 ； 對苯二甲酸乙二酯

並列摘要

This research is to prepare nanocomposites of multi-wall carbon nanotubes （MWNT）and poly（ethylene terephthalate）（PET）.ODCB–phenol mixture is one of the good solvent mixtures for PET. MWNT dispersed ODCB–phenol solution was successfully used to prepare PET/MWNT nanocomposites.
To increase the chemical compatibility between PET and carbon nanotubes, carbon nanotubes were modified with mixed strong acid and amine. Unmodified andamine-modified multiwall carbon nanotubes（MWNT）were separately added to the PET to produce poly（ethylene terephthalate）/carbon nanotube composite. The dispersion of the MWNTs is expected to be improved greatly in the PET to enhance its durable , anti-static , thermal stability and mechanical properties.
At 1.6 wt% of MWNT loading, the electrical resistance level（3.4×106 Ω-cm）of the composite exceeds electrostatic charge（ESC）criterion of thin films（1×108 Ω-cm）.With increasing MWNT loading, the electrical conductivity of nanocomposites increase. The percolation threshold is 1.0 wt% in MWNT loading for electrical conductivity.

並列關鍵字

Nanocomposite ； Multi-wall carbon nanotubes ； Poly（ethylene terephthalate)

參考文獻

7. 洪昭南、徐逸明、王宏達 ，｢奈米碳管結構及特性簡介｣，化工，第49卷第1期，第23-30頁，(2002)

27. 洪凱炫、陳柏豪 科學新知vol. 89 , 2001, 9

38. 黃建良、黃淑娟，｢奈米碳纖與奈米碳管合成技術簡介｣，化工，第50卷第2期，第18至25頁，2003

1. S Iijima, “Helical Microtubules of Graphitic Carbon,” Nature, 354, pp.56(1991).

3. 蕭耀貴 Studies on Polymer Blend Modification of Polyethylene Terephthalate.