Reinforcement of Crosslinked Carbon Nanotubes in Electrospun Polymer Nanofiber
- 주제(키워드) 도움말 electrospinning
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 신관우
- 발행년도 2014
- 학위수여년월 2014. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 도움말 일반대학원 화학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000053496
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약 도움말
전기방사법은 고분자 용액으로부터 접지된 금속판까지의 전기장을 이용하여 평균 지름이 마이크로에서 나노 크기의 꼬이지 않은 실을 만들기 위한 효과적인 기술이다. 이 과정에서 용매는 나노크기 실의 성질에 중요한 영향을 미친다. 엔,엔-다이메틸폼아마이드는 매력적인 용매 중 하나로, 다른 용매와 비교해서 이것의 큰 유전률과 전자 쌍극자 모멘트 때문이다. 그러나 이것의 높은 끊는점 때문에, 실 속에 있는 잔여 용매의 제거가 용이하지 않고, 이것은 이것의 기계적 성질을 약화시키게 된다. 이 실험에서는 연구실에서 개발한 전기방사된 실의 장력을 측정하는 장비를 이용하였고, 또한 폴리스티렌 나노실에 에폭시 작용기가 부착된 탄소나노튜브를 넣어 강화된 것을 잔여 용매를 제거하기 위해 1 시간 동안 105도로 가열했다. 이 과정 후에, 모든 시료는 인장강도 측정을 하기 전에 상온까지 천천히 식혀주었다. 폴리스티렌 실의 인장강도는 탄소나노튜브의 농도를 0%에서 4%까지 변화시켜가면서 측정하였고, 최적화된 CNT 농도는 2%에서 나타났다. 자외선 게시제는 인장강도 강화제로 사용되었는데, 이것은 254 nm 파장의 자외선을 30분동안 조사함으로써 탄소나노튜브 표면의 에폭시 작용기를 서로 반응시켜서 인장강도를 증가시키기 위해서 사용되었다. 실로 만든 것, 가열한 것, 자외선을 쬐어준 것 3가지의 실들이 컴퓨터에 연결된 저울과 모터를 이용해서 측정되었다. 현미경과 전자현미경은 실의 개수와 지름을 측정하기 위해서 이용했다.
more초록/요약 도움말
Electrospinning is an effective technique to form non-woven fibers with average diameters in the range of micro- to nanometers using an electrostatic force from a polymer solution to grounded metallic target. In this process, solvent is a significant factor to control properties of fibers. N,N-Dimethylformamide is one of the attractive solvents since it has comparatively higher dielectric constant and dipole moment than other solvents. Due to its high boiling point, however, residual solvent could not be easily removed in the fibers, which can deteriorate mechanical property of fibers. In this experiment, setup for the tensile testing of electrospun fibers was applied, and epoxy functionalized carbon nanotube (E-CNT) reinforced polystyrene (PS) nanofiber were annealed at 105°C for 1 h to remove a residual solvent. After this process, all specimens in holders were slowly cooled down to room temperature before measuring the modulus of fibers. Modulus of PS nanofiber was measured by varying concentration of CNT from 0 % to 4 %. The optimized CNT content of PS fiber was 2%. UV initiator was also used as a reinforcing agent to cause reactions between epoxy functionalized CNTs in the PS nanofiber by exposing 254 nm wavelengths for 0.5 h. Modulus of several types of fibers was measured by the computerized spring-balance and step-motor setup. Optical microscopy and field emission scanning electron microscopy images were also used to measure number and diameter of fibers.
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