KR101232273B1 - Producing Method of Carbon Nanotube Grafted by Vinyl Polymer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (a) 탄소나노튜브 및 라디칼 개시제를 유기용매에 분산시킨 후, 교반하여 하이드록실기 또는 아민기가 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하는 단계; (b) 하이드록실기 또는 아민기가 그라프트된 탄소나노튜브 및 유기용매 혼합액에 광개시제를 첨가하여 분산시킨 후, 자외선을 조사하여 세미-피나콜(semi-pinacol, -CRR'OH)기가 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하는 단계; 및 (c) 세미-피나콜기가 그라프트된 탄소나노튜브 및 유기용매 혼합액에 비닐계 단량체를 첨가하여 분산시킨 후, 에너지를 가하여 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하는 단계;를 포함하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법에 관한 것이다. 상기 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브는 탄소나노튜브의 강한 반데르 발스 인력이 감소되어 유기용매 및 고분자에 탄소나노튜브를 균일하게 분산시킬 수 있다.The present invention comprises the steps of (a) dispersing a carbon nanotube and a radical initiator in an organic solvent, followed by stirring to prepare a carbon nanotube grafted with a hydroxyl group or an amine group; (b) After dispersing by adding a photoinitiator to a mixture of carbon nanotubes and an organic solvent grafted hydroxyl group or amine group, the semi-pinacol (-CRR'OH) group is grafted by ultraviolet irradiation Preparing carbon nanotubes; And (c) adding a vinyl monomer to the semi-pinacol group-grafted carbon nanotube and an organic solvent mixture to disperse the same, and then applying energy to produce a carbon-nanografted carbon nanotube. It relates to a carbon nanotube manufacturing method grafted vinyl polymer. The carbon nanotubes grafted with the vinyl polymer may reduce the strong van der Waals attraction of the carbon nanotubes, thereby uniformly dispersing the carbon nanotubes in the organic solvent and the polymer.

Description

비닐계 고분자로 그라프트된 탄소나노튜브의 제조 방법{Producing Method of Carbon Nanotube Grafted by Vinyl Polymer}Producing Method of Carbon Nanotube Grafted by Vinyl Polymer

본 발명은 비닐계 고분자로 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing carbon nanotubes grafted with a vinyl polymer.

탄소나노튜브(CNT, Carbon Nanotube)는 탄소원자들이 육각형 벌집무늬로 결합되어 결과적으로 튜브 형태를 이루고 있는 물질로서 이방성이 매우 크고, 단일벽, 다중벽, 다발 등의 다양한 구조를 가진다. 튜브의 직경은 나노미터(nm = 10억분의 1m) 수준으로 나노 영역의 물질이다. 탄소나노튜브는 우수한 기계적 특성, 전기적 선택성, 뛰어난 전계방출 특성, 고효율의 수소저장매체 특성 등을 지닌다.Carbon nanotubes (CNT, Carbon Nanotube) is a material in which the carbon atoms are bonded in a hexagonal honeycomb pattern to form a tube, resulting in a large anisotropy and various structures such as single wall, multiwall, and bundle. The diameter of the tube is nanometer (nm = 1 billionth of a meter), which is a material in the nanosphere. Carbon nanotubes have excellent mechanical properties, electrical selectivity, excellent field emission characteristics, and high efficiency hydrogen storage media.

탄소나노튜브는 1991년 일본 전기회사(NEC)의 이지마 박사에 의해 처음 발명된 후 가장 흥미로운 새로운 물질중의 하나로 과학계와 산업계의 상당한 관심을 불러일으켰다. 특히 고분자/탄소나노튜브 나노 복합재료는 기존의 소재에 비하여 월등한 기계적, 화학적, 열적, 전기적, 광학적 특성을 갖고 있어, 이러한 이상적인 소재의 개발에 전 세계적인 관심이 모아졌다. 고분자/탄소나노튜브 나노 복합재료는 기존재료 보다 훨씬 더 강한 복합재료로서 다양한 첨단 IT 산업에 응용될 수 있는 등 많은 잠재적인 엔지니어링 용도를 갖고 있는 것으로 평가되고 있다.Carbon nanotubes were first invented by Dr. Ijima of the Japan Electric Company (NEC) in 1991, and have attracted considerable attention from the scientific and industrial world as one of the most interesting new materials. In particular, polymer / carbon nanotube nanocomposites have superior mechanical, chemical, thermal, electrical, and optical properties compared to conventional materials, attracting worldwide attention in the development of such ideal materials. Polymer / carbon nanotube nanocomposites are much stronger composites than conventional materials, and have many potential engineering applications, including applications in a variety of advanced IT industries.

탄소나노튜브의 형태는 화학기상증착(CVD: Chemical Vapor Deposition) 성장에 의해, 예를 들면, Ni, Co, Fe, 또는 Pd 촉매를 이용하여 얻어질 수 있다. 직류 플라즈마 또는 마이크로웨이브 플라즈마 CVD 성장 시에 관찰되는 다른 형태의 길게 성장된 탄소는, 표준형의 탄소나노튜브의 경우에서와 같이 나노튜브 축을 따라 정렬된 평행한 흑연 판(graphene plane) 대신 적어도 부분적으로 빗살무늬 구조의 흑연 판을 갖는 탄소 나노섬유이다. 직류 CVD 등 다양한 방법으로 합성이 이루어지고 있는 탄소나노튜브의 경우, 탄소나노튜브의 우수한 물리적 특성을 최대한 유지하기 위해서는, 합성 시에 포함되어진 다양한 형태의 불순물들의 제거 (정제)와 반데르바알스 힘으로 결합되어진 탄소나노튜브 사이의 물리적인 결합을 떼어내는 과정 (분산)을 최적화하는 것이 요구되고 있다. 전자의 탄소나노튜브 정제의 경우, 대표적인 방법으로서 산 처리에 의한 Ni, Co, Cu, Fe 또는 Pd등 잔류 금속성 촉매와 무정형 탄소 (amorphous carbon)등의 제거를 들 수 있는데, 이 때 나노튜브가 절단되어 길이가 짧아지거나 표면이 산화되어 전기적, 기계적 특성이 저하되는 문제점이 대두되어 있다. 탄소나노튜브 분산의 경우, 다양한 종류의 계면활성제를 사용한 탄소나노튜브 분산이 시도되고 있으나 완벽하게 분산되어진 경우가 드물어 그 분산량이 아직 소량이며 더욱이 이온결합이나 공유결합성 분산의 경우 제거가 어려워 용도에 따라 잔류 계면활성제에 의해 중요한 기능이 손상되는 결과를 가져오고 있다.The shape of the carbon nanotubes can be obtained by chemical vapor deposition (CVD) growth, for example, using Ni, Co, Fe, or Pd catalysts. Other forms of elongated carbon observed during direct plasma or microwave plasma CVD growth comb at least partially instead of parallel graphite planes aligned along the nanotube axis as in the case of standard carbon nanotubes. Carbon nanofibers having a graphite plate with a pattern structure. In the case of carbon nanotubes synthesized by various methods such as direct current CVD, in order to maintain the excellent physical properties of carbon nanotubes to the maximum, removal of various types of impurities included in the synthesis (purification) and van der Waals forces It is required to optimize the process (dispersion) of removing the physical bonds between the carbon nanotubes that are bonded together. In the case of the former carbon nanotube purification, the removal of residual metallic catalysts such as Ni, Co, Cu, Fe or Pd, and amorphous carbon by acid treatment is a typical method. As a result, the shortening of the length or the oxidation of the surface causes a problem of deteriorating electrical and mechanical properties. In the case of carbon nanotube dispersion, carbon nanotube dispersion using various kinds of surfactants has been attempted, but it is rarely completely dispersed, and the dispersion amount is still small and it is difficult to remove in the case of ionic or covalent dispersion. This results in the loss of important functions by residual surfactants.

지금까지 보고된 탄소나노튜브의 표면을 개질하는 방법은 크게 두 가지로 분류된다. 하나는 물리적 개질을 통한 분산성 향상으로 계면활성제를 첨가하거나 고분자를 이용한 탄소나노튜브의 표면 개질방법이 있고, 다른 하나는 황산 혹은 질산 등과 같은 산성용액을 이용하여 탄소나노튜브를 산화시킴으로서 말단(ends) 및 옆면(sidewall)의 일부에 카르복실산(-COOH) 그룹 또는 히드록시(-OH) 그룹과 같은 화학적 작용기를 도입하거나, 이러한 화학적 작용기를 바탕으로 이차적으로 다양한 물질들을 화학적으로 결합시켜 탄소나노튜브의 표면 특성을 개질하기도 하였다(Chem. Rev. 2006, 106, 1105-1136).There are two major methods of modifying the surface of carbon nanotubes reported so far. One is to improve the dispersibility through physical reforming and to add a surfactant or to modify the surface of carbon nanotubes using polymer, and the other is to oxidize carbon nanotubes using acidic solution such as sulfuric acid or nitric acid. ) And a chemical group such as a carboxylic acid (-COOH) group or a hydroxy (-OH) group on a part of the sidewall, or by chemically combining various substances on the basis of the chemical functional group. The surface properties of the tubes were also modified (Chem. Rev. 2006, 106, 1105-1136).

지금까지 발표된 탄소나노튜브의 물리적 표면 개질법은 계면활성제나 고분자 코팅에 의한 가역적 표면 개질법으로 pH, 온도, 시간 등의 분산 조건에 따라 분산제와 탄소나노튜브와의 결합력이 달라지기 때문에 용매 내 분산 안정성이 쉽게 변화하는 단점을 가지고 있다. 이와 달리 탄소나노튜브의 화학적 표면 개질법은 비가역적 표면 개질법으로서 물리적 표면 개질법과는 달리 영구적으로 표면을 개질 하기 때문에 분산제의 안정성 변화에 따른 용매 내 분산 안정성 변화는 거의 없다고 볼 수 있다. The physical surface modification method of carbon nanotubes published so far is a reversible surface modification method using a surfactant or a polymer coating, so that the bonding strength between the dispersant and the carbon nanotubes varies depending on the dispersion conditions such as pH, temperature, and time, and thus dispersion stability in solvents. This has the disadvantage of easily changing. In contrast, the chemical surface modification method of carbon nanotubes is an irreversible surface modification method, and unlike physical surface modification methods, since the surface is permanently modified, there can be almost no change in dispersion stability in the solvent due to the stability of the dispersant.

고분자/탄소나노튜브 나노복합재료를 제조하기 위하여 가장 중요한 핵심 기술은 첫째, 탄소나노튜브의 종횡비를 손상시키지 않으면서 탄소나노튜브를 고분자에 응집이 없이 균일하게 분산시키는 것과, 둘째, 탄소나노튜브 매트릭스인 고분자간계면의 상호인력을 증가시켜 젖음성 및 접착력을 항상시키는 것이다. 일반적으로 탄소나노튜브는 고유의 반데르 발스 인력이 높으며 또한 표면적과 종횡비가 매우 큼에 따라 자체적인 응집이 발생하여 탄소나노튜브 만의 우수한 물성이 매트릭스에 균일하게 전달되지 못하는 문제점이 있다.The most important key technologies for producing polymer / carbon nanotube nanocomposites are firstly, uniformly dispersing carbon nanotubes without polymer aggregation in the polymer without impairing the aspect ratio of carbon nanotubes, and secondly, carbon nanotube matrix. It is to always increase the wettability and adhesion by increasing the interpersonal force of the interpolymer interface. In general, carbon nanotubes have a high van der Waals attractive force, and due to their large surface area and aspect ratio, their own agglomeration occurs, and thus the excellent properties of carbon nanotubes are not uniformly transmitted to the matrix.

상기 문제점 해결을 위해 한국등록특허 제10-0893528호에서는 라디컬 개시제를 이용하여 탄소나노튜브의 표면에 단분자를 붙여 분산성을 향상시킨 기술을 개시하고 있으나, 고분자 그라프팅 방법에 대해서는 개시하고 있지 아니하다.In order to solve the above problem, Korean Patent No. 10-0893528 discloses a technique of improving dispersibility by attaching a single molecule to the surface of a carbon nanotube using a radical initiator, but does not disclose a polymer grafting method. No

이상에서 본 바와 같이 탄소나노튜브 고유의 우수한 특성을 변화시키지 않고 전기, 전자 소자나 나노복합체를 개발하기 위해서는 탄소나노튜브의 화학적, 구조적 결함을 최소화하는 새로운 개질 및 분산 기술 개발이 요구되고 있다.
As described above, in order to develop electric, electronic devices or nanocomposites without changing the excellent properties inherent to carbon nanotubes, it is required to develop new reforming and dispersion technologies that minimize chemical and structural defects of carbon nanotubes.

본 발명은 탄소나노튜브 고유의 우수한 특성을 변화시키지 않고 탄소나노튜브의 화학적, 구조적 결함을 최소화하는 새로운 개질 및 분산 기술을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide a new modification and dispersion technique that minimizes chemical and structural defects of carbon nanotubes without changing the excellent properties inherent to carbon nanotubes.

본 발명은 (a) 탄소나노튜브 및 라디칼 개시제를 유기용매에 분산시킨 후, 교반하여 하이드록실기 또는 아민기가 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하는 단계; (b) 하이드록실기 또는 아민기가 그라프트된 탄소나노튜브 및 유기용매 혼합액에 광개시제를 첨가하여 분산시킨 후, 자외선을 조사하여 세미-피나콜(semi-pinacol, -CRR'OH)기가 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하는 단계; 및 (c) 세미-피나콜기가 그라프트된 탄소나노튜브 및 유기용매 혼합액에 비닐계 단량체를 첨가하여 분산시킨 후, 에너지를 가하여 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하는 단계;를 포함하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법에 관한 것이다. 상기 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브는 탄소나노튜브의 강한 반데르 발스 인력이 감소되어 유기용매 및 고분자에 탄소나노튜브를 균일하게 분산시킬 수 있다.
The present invention comprises the steps of (a) dispersing a carbon nanotube and a radical initiator in an organic solvent, followed by stirring to prepare a carbon nanotube grafted with a hydroxyl group or an amine group; (b) After dispersing by adding a photoinitiator to a mixture of carbon nanotubes and an organic solvent grafted hydroxyl group or amine group, the semi-pinacol (-CRR'OH) group is grafted by ultraviolet irradiation Preparing carbon nanotubes; And (c) adding a vinyl monomer to the semi-pinacol group-grafted carbon nanotube and an organic solvent mixture to disperse the same, and then applying energy to produce a carbon-nanografted carbon nanotube. It relates to a carbon nanotube manufacturing method grafted vinyl polymer. The carbon nanotubes grafted with the vinyl polymer may reduce the strong van der Waals attraction of the carbon nanotubes, thereby uniformly dispersing the carbon nanotubes in the organic solvent and the polymer.

비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브는 탄소나노튜브의 강한 반데르 발스 인력이 감소되어 유기용매 및 고분자에 탄소나노튜브를 균일하게 분산시킬 수 있다.
Carbon nanotubes grafted with vinyl polymers can reduce the strong van der Waals attraction of carbon nanotubes to uniformly disperse carbon nanotubes in organic solvents and polymers.

도 1은 실시예 1의 제조방법의 대략적인 과정이다.
도 2는 다중벽 탄소나노튜브와 하이드록시기로 기능화된 탄소나노튜브의 라만 분광법 분석 결과이다.
도 3은 다중벽 탄소나노튜브(a)와 하이드록시기로 기능화된 탄소나노튜브(b) 및 이에 광 개시제인 벤조페논이 결합된 탄소나노튜브(c)의 열중량분석 결과이다.
도 4는 다중벽 탄소나노튜브(a)와 실시예 1에서 제조된 폴리스티렌이 그라프트된 탄소나노튜브(b)의 주사전자현미경(SEM)의 이미지이다.
도 5는 실시예 3에서 제조된 폴리스티렌이 그라프트된 탄소나노튜브의 고분해능 투과 전자현미경(HR-TEM) 이미지이다.
도 6은 실시예 1 ~ 4에서 제조한 비닐스티렌이 그라프트된 탄소나노튜브[(a) ~ (d)] 및 폴시스티렌 고분자(e)의 열중량분석 결과이다.
도 7은 실시예 5 ~ 7에서 제조한 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브[(a) ~ (c)]의 열중량분석 결과이다.
도 8은 다중벽 탄소나노튜브(a), 하이드록시기로 기능화 시킨 탄소나노튜브(b), 벤조페논이 그라프트된 탄소나노튜브(c)를 메탄올에 분산시킨 결과이다.
도 9는 폴리스티렌이 그라프트된 탄소나노튜브를 메탄올(a)과 테트라하이드로퓨란(THF)(b)에 분산시킨 결과이다.
1 is a schematic process of a manufacturing method of Example 1.
FIG. 2 shows Raman spectroscopy analysis of multi-walled carbon nanotubes and functionalized carbon nanotubes.
3 is a thermogravimetric analysis result of a multi-walled carbon nanotube (a) and a carbon nanotube (b) functionalized with a hydroxy group and a carbon nanotube (c) to which benzophenone, a photoinitiator, is bonded.
4 is an image of a scanning electron microscope (SEM) of multi-walled carbon nanotubes (a) and polystyrene-grafted carbon nanotubes (b) prepared in Example 1. FIG.
5 is a high-resolution transmission electron microscope (HR-TEM) image of the polystyrene-grafted carbon nanotubes prepared in Example 3. FIG.
FIG. 6 shows thermogravimetric analysis results of carbon nanotubes [(a) to (d)] and polystyrene polymers (e) grafted with vinyl styrene prepared in Examples 1 to 4. FIG.
FIG. 7 shows thermogravimetric analysis results of carbon nanotubes [(a) to (c)] grafted with vinyl polymers prepared in Examples 5 to 7. FIG.
8 is a result of dispersing a multi-walled carbon nanotube (a), a carbon nanotube (b) functionalized with a hydroxyl group, and a benzophenone-grafted carbon nanotube (c) in methanol.
9 is a result of dispersing polystyrene-grafted carbon nanotubes in methanol (a) and tetrahydrofuran (THF) (b).

본 발명은 (a) 탄소나노튜브 및 라디칼 개시제를 유기용매에 분산시킨 후, 교반하여 하이드록실기 또는 아민기가 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하는 단계; (b) 하이드록실기 또는 아민기가 그라프트된 탄소나노튜브 및 유기용매 혼합액에 광개시제를 첨가하여 분산시킨 후, 자외선을 조사하여 세미-피나콜(semi-pinacol, -CRR'OH)기가 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하는 단계; 및 (c) 세미-피나콜기가 그라프트된 탄소나노튜브 및 유기용매 혼합액에 비닐계 단량체를 첨가하여 분산시킨 후, 에너지를 가하여 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하는 단계;를 포함하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention comprises the steps of (a) dispersing a carbon nanotube and a radical initiator in an organic solvent, followed by stirring to prepare a carbon nanotube grafted with a hydroxyl group or an amine group; (b) After dispersing by adding a photoinitiator to a mixture of carbon nanotubes and an organic solvent grafted hydroxyl group or amine group, the semi-pinacol (-CRR'OH) group is grafted by ultraviolet irradiation Preparing carbon nanotubes; And (c) adding a vinyl monomer to the semi-pinacol group-grafted carbon nanotube and an organic solvent mixture to disperse the same, and then applying energy to produce a carbon-nanografted carbon nanotube. It relates to a carbon nanotube manufacturing method grafted vinyl polymer.

상기 (a) 단계에서 상기 라디칼 개시제 하이드록실기 또는 아민기가 붙어 있는 개시제로서 특별히 한정하지 아니하나, 구체적으로 할로겐 화합물, 아조화합물 및 퍼옥사이드 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물이 될 수 있으며, 상기 아조화합물 중 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판], 2,2'-아조비스{2-메틸-N-[1,1-비스(하이드록시메틸)-2-하이드록시에틸프로피온아미드}, 또는 2,2'-아조비스[2-메틸-N-(2-하이드록시에틸)프로피온아미드]을 선택하는 것이 바람직하다.Although not particularly limited as an initiator attached to the radical initiator hydroxyl group or the amine group in the step (a), may be at least one compound selected from the group consisting of halogen compounds, azo compounds and peroxide compounds, 2,2'-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane], 2,2'-azobis {2-methyl-N- [1,1-bis (hydr) in the azo compound Hydroxymethyl) -2-hydroxyethylpropionamide}, or 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide].

또한 상기 유기용매 100중량부에 대하여 라디칼 개시제 0.5 ~ 20 중량부 및 탄소나노튜브 0.0001 ~ 10 중량부의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다. 라디칼 개시제가 0.5 중량부 미만일 경우 탄소나노튜브의 기능화 효율이 떨어지는 문제가 생길 수 있으며, 20 중량부를 초과할 경우 생산성에 있어서 비효율적이며 개시제의 용해성이 떨어지는 문제가 생길 수 있다. 또한 탄소나노튜브가 0.0001 중량부 미만이면 수득되는 탄소나노튜브의 양이 미미하여 생산성에 문제가 생길수 있으며, 10 중량부를 초과하면 탄소나노튜브의 분산효과가 떨어지는 문제가 생길 수 있기 때문이다. 상기 교반은 3 ~ 24 시간동안 교반될 수 있다. 상기 혼합비율 뿐 아니라 교반시간의 조절을 통해서도 그라프트되는 물질의 양을 조절할 수 있다. 교반 시간이 3 시간 미만일 경우 반응시간이 충분치 않아 기능화가 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.
In addition, it is preferable to mix 0.5 to 20 parts by weight of the radical initiator and 0.0001 to 10 parts by weight of carbon nanotubes with respect to 100 parts by weight of the organic solvent. If the radical initiator is less than 0.5 parts by weight, there may be a problem that the functionalization efficiency of the carbon nanotubes are lowered. If the radical initiator is more than 20 parts by weight, inefficient productivity and poor solubility of the initiator may occur. In addition, if the carbon nanotubes are less than 0.0001 parts by weight, the amount of carbon nanotubes obtained is insignificant, which may cause a problem in productivity. If the carbon nanotubes are more than 10 parts by weight, the dispersion effect of the carbon nanotubes may be deteriorated. The stirring may be stirred for 3 to 24 hours. Not only the mixing ratio but also the amount of material to be grafted can be adjusted by controlling the stirring time. If the stirring time is less than 3 hours may cause a problem that the functionalization is not made due to insufficient reaction time.

상기 (b) 단계에서 광 개시제는 벤조페논계, 또는 티옥사톤 유도체 화합물이 될 수 있으며 구체적인 예로는 벤조페논, 벤질 (1,2 다이케톤), 또는 아이소프로필-티옥사톤이 있을 수 있다. 또한 상기 하이드록실기 또는 아민기가 그라프트된 탄소나노튜브 및 유기용매 혼합액 100중량부에 대하여 광 개시제는 0.1 ~ 5 중량부 첨가되는 것이 바람직하다. 광 개시제가 0.1 중량부 미만 첨가될 때에는 개시효율이 낮아 그라프트 효율이 떨어지는 문제가 있을 수 있으며, 5 중량부를 초과하여 첨가되면 벤조페논이 빛을 흡수하여 오히려 그라프트 효율이 떨어지며 잔류 광 개시제의 존재량이 많아져 그라프트 반응에 방해를 일으키는 문제가 있을 수 있다. 또한 상기 자외선 조사시간은 1 ~ 30분인 것이 바람직하다. 조사시간이 1분 미만인 경우 개시효율이 떨어지는 문제가 생길 수 있고, 30분을 초과하면 세미-피나콜 끼리의 터미네이션으로 인해 피나콜이 형성되어 라디칼형성이 어려워지는 문제가 생길 수 있다. 또한 상기 세미-피나콜기는 페닐기를 포함하는 세미-피나콜기인 것이 바람직하다. 즉, 세미-피나콜기(-CRR'OH) 내의 R 및 R'이 페닐기인 것이 바람직하다. In the step (b), the photoinitiator may be a benzophenone-based or thioxatone derivative compound, and specific examples thereof may include benzophenone, benzyl (1,2 diketone), or isopropyl-thioxone. In addition, the photoinitiator is preferably added in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon nanotube and the organic solvent mixture in which the hydroxyl group or the amine group is grafted. When the photoinitiator is added less than 0.1 parts by weight, there may be a problem that the graft efficiency is lowered because the starting efficiency is low, when added in excess of 5 parts by weight benzophenone absorbs light, rather the graft efficiency is lowered and the presence of residual photoinitiator There may be a problem that the amount is large, which interferes with the graft reaction. In addition, the ultraviolet irradiation time is preferably 1 to 30 minutes. If the irradiation time is less than 1 minute may cause a problem that the starting efficiency is lowered, if it exceeds 30 minutes may be a problem that the pinnacol is formed due to the termination of the semi-pinacol between the radical formation difficult. In addition, the semi-pinacol group is preferably a semi-pinacol group including a phenyl group. That is, it is preferable that R and R 'in a semi-pinacol group (-CRR'OH) are a phenyl group.

상기 (b) 단계를 통해 자외선을 흡수한 광 개시제는 트리플렛상태로 여기 되며 우선적으로 H-donor로 부터 수소를 탈환한 후 라디칼 결합을 통하여 세미피나콜기(-CRR'OH)를 형성한다. 상기 (b) 단계에서 탄소나노튜브에 세미피나콜기를 도입함으로써, 이후 에너지를 가하면 세미피나콜이 떨어지면서 라디컬이 생기고 이점을 개시점으로 비닐단량체가 중합되어 그라프트가 진행되게 된다.
The photoinitiator, which absorbed ultraviolet rays through the step (b), is excited in a triplet state and preferentially recaptures hydrogen from H-donor and then forms a semi-pinacol group (-CRR'OH) through radical bonding. By introducing a semi-pinacol group to the carbon nanotubes in the step (b), after the addition of energy, the semi-pinacol falls, radicals are generated, and the vinyl monomer is polymerized to the starting point, the graft proceeds.

상기 (c) 단계에서 비닐계 단량체는 스티렌, 디비닐벤젠, 알파메틸스티렌, 플루오로스티렌, 비닐피리딘, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실에틸메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트 및 1,3-부틸렌글리콜디메타크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상이 될 수 있다. The vinyl monomer in step (c) is styrene, divinylbenzene, alphamethylstyrene, fluorostyrene, vinylpyridine, acrylonitrile, methacrylonitrile, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, butyl methacryl Rate, 2-ethylhexylethyl methacrylate, methyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, polyethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1 With 6-hexanediacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate and 1,3-butylene glycol dimethacrylate It may be one or more selected from the group consisting of.

또한 비닐계 단량체의 첨가량은 혼합액 100중량부에 대하여 5 ~ 20 중량부가 될 수 있다. 첨가량이 5 중량부 미만일 경우 그라프트 효율이 낮은 문제가 있을 수 있고, 20 중량부를 초과하면 호모폴리머의 생성으로 인해 그라프트를 방해하는 문제가 있을 수 있다.In addition, the amount of the vinyl monomer may be 5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed solution. If the amount is less than 5 parts by weight, there may be a problem of low graft efficiency, and if it exceeds 20 parts by weight, there may be a problem that hinders the graft due to the production of homopolymer.

또한 상기 에너지를 가하는 방법은 특별히 한정하지 아니하나, 열 또는 자외선을 가하는 방법이 될 수 있다. 열을 가하여 그라프트 시키는 방법이 보다 생산적이고 효율적이다. 열은 혼합액을 50 ~ 100℃로 승온하는 방법으로 가할 수 있다.In addition, the method of applying the energy is not particularly limited, but may be a method of applying heat or ultraviolet rays. Grafting with heat is more productive and efficient. Heat can be added by the method of heating up a liquid mixture at 50-100 degreeC.

상기 에너지는 3 ~ 24 시간 동안 가할 수 있다. 상기 첨가량 뿐 아니라 시간의 조절을 통해서도 그라프트 되는 물질의 양을 조절할 수 있다.
The energy can be applied for 3 to 24 hours. The amount of the material to be grafted can be adjusted not only by the addition amount but also by controlling the time.

상기 제조 방법에서 각 단계별로 제조되는 물질을 정제하여 다음 단계로 진행하는 것도 가능하나, 정제과정을 생략하고 진행하는 것도 가능하다. 원활한 반응을 위해 각 단계별로 제조되는 물질을 정제하여 다음 단계로 진행하는 것이 바람직하다.
It is also possible to proceed to the next step by purifying the material produced in each step in the production method, it is also possible to skip the purification process. In order to facilitate the reaction, it is preferable to proceed with the next step by purifying the material prepared in each step.

상기 제조 방법에서 유기용매는 특별히 한정되지 아니하나, 벤젠, 클로로포름, 헥산, 메탄올, 사이클로헥산, 디메틸술폭사이드(DMSO) 군에서 선택된 1종 이상의 용매가 될 수 있으며, 각 단계마다 제조된 탄소나노튜브를 정제하여 전 단계에서 사용하지 않은 별개의 유기용매를 사용하는 것도 가능하다.The organic solvent in the production method is not particularly limited, but may be at least one solvent selected from the group consisting of benzene, chloroform, hexane, methanol, cyclohexane, dimethyl sulfoxide (DMSO), and carbon nanotubes prepared for each step. It is also possible to use a separate organic solvent not purified in the previous step.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 하나, 하기한 실시예는 본 발명을 예증하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 제한하는 것은 아님을 이해하여만 할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the following examples are merely to illustrate the present invention, but it should be understood that the present invention is not limited thereto.

실시예Example 1 One

다중벽 탄소나노튜브(한화 나노텍사) 0.1g과 라디칼 개시제로 2,2′-아조비스[2-메틸-N(2-히드록시에틸)프로피온아미드](VA-086) 0.05g를 디메틸술폭사이드(DMSO,덕산사) 50mL에 용해시킨 후, 질소를 이용하여 30분 동안 가스를 제거하고, 70 ℃에서 2시간 동안 초음파처리(100 W, 42kHz) 한 후, 85 ℃에서 24시간 동안 교반하여 하이드록시기로 탄소나노튜브를 기능화 시켰다.0.1 g of multi-walled carbon nanotubes (Hanhwa Nanotech Co., Ltd.) and 0.05 g of 2,2'-azobis [2-methyl-N (2-hydroxyethyl) propionamide] (VA-086) as a radical initiator were dimethyl sulfoxide. (DMSO, Duksan Co., Ltd.) dissolved in 50 mL, degassed with nitrogen for 30 minutes, sonicated at 70 ° C. for 2 hours (100 W, 42 kHz), and then stirred at 85 ° C. for 24 hours to hydrate. The carbon nanotubes were functionalized with a hydroxy group.

하이드록시기가 그라프트된 탄소나노튜브를 0.45 ㎛ 폴리테트라플루오로에틸렌 막으로 걸러내고, 걸러진 침전물을 메탄올을 이용하여 수회 씻어주어 미반응 개시제를 제거해준 후 진공에서 건조하여 하이드록시기가 그라프트된 탄소나노튜브를 수득하였다.The hydroxy group grafted carbon nanotubes were filtered with a 0.45 μm polytetrafluoroethylene membrane, and the filtered precipitate was washed several times with methanol to remove unreacted initiators, followed by drying in vacuo to remove hydroxy group grafted carbon. Nanotubes were obtained.

상기 하이드록시기가 그라프트된 탄소나노튜브 0.01g과 광 개시제로 벤조페논 0.05g을 벤젠 10 mL에 용해시키고 교반하였다. 질소를 이용하여 30분 동안 가스를 제거하고, 70 ℃에서 2시간 동안 초음파처리(100 W, 42kHz) 한 후, 500W 수은 램프(Ushio UI-501-C)로 3분간 자외선 처리 하였다. UV광원과의 거리는 10 cm로 조절하였으며, 온도는 약 25℃에서 반응시켜 벤조페논으로 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하였다.0.01 g of the hydroxy group grafted carbon nanotube and 0.05 g of benzophenone were dissolved in 10 mL of benzene and stirred with a photoinitiator. The gas was removed using nitrogen for 30 minutes, sonicated (100 W, 42 kHz) for 2 hours at 70 ° C., and then UV treated for 3 minutes with a 500 W mercury lamp (Ushio UI-501-C). The distance from the UV light source was adjusted to 10 cm, the temperature was reacted at about 25 ℃ to prepare a carbon nanotube grafted with benzophenone.

상기 반응 이후, 스티렌(준세이사) 1g을 첨가하고 교반하면서 온도를 80℃까지 상승시킨후, 3시간 동안 유지시켜 폴리스티렌이 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하였다. 폴리스티렌이 그라프트된 탄소나노튜브를 0.45 ㎛ 폴리테트라플루오로에틸렌 막으로 걸러내고, 진공에서 건조하여 0.015g의 폴리스티렌이 그라프트된 탄소나노튜브를 수득하였다. 도 1에서는 실시예 1의 제조 과정을 간단히 나타내었다.After the reaction, 1 g of styrene (Junsei Co.) was added and the temperature was raised to 80 ° C. while stirring, followed by maintaining for 3 hours to prepare polystyrene-grafted carbon nanotubes. The polystyrene grafted carbon nanotubes were filtered with a 0.45 μm polytetrafluoroethylene membrane and dried in vacuo to yield 0.015 g of polystyrene grafted carbon nanotubes. 1 shows a brief manufacturing process of Example 1.

한편, 상기 제조가 적절히 이루어졌는지 확인하기 위하여 라만 분광법으로 하이드록시기로 기능화된 탄소나노튜브와 아무런 처리도 하지 않은 다중벽 탄소나노튜브를 분석하여 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2에 나타나는 바와 같이 하이드록시기를 갖는 라디컬 개시제가 탄소나노튜브의 표면에 화학 결합 되었음을 확인할 수 있었다.On the other hand, in order to confirm that the preparation was made properly, the results were analyzed by analyzing the carbon nanotubes functionalized with hydroxyl groups and no multi-walled carbon nanotubes by Raman spectroscopy. As shown in FIG. 2, it was confirmed that the radical initiator having a hydroxyl group was chemically bonded to the surface of the carbon nanotubes.

또한 도 3에서는 아무런 처리도 하지 않은 다중벽 탄소나노튜브(a)와 하이드록시기로 기능화된 탄소나노튜브(b) 및 여기에 광개시제인 벤조페논이 결합하여 세미-피나콜기의 광개시기를 갖는 탄소나노튜브(c)의 열중량분석결과를 나타내었다. 도 3에서 나타나듯이, 하이드록시기를 갖는 라디컬 개시제가 탄소나노튜브의 표면에 성공적으로 결합 되었고, 이후 여기에 벤조페논이 결합하여 광 개시기가 탄소나노튜브의 표면에 성공적으로 생성되었음을 분해물질의 증가로부터 확인할 수 있었다. In addition, in FIG. 3, the multi-walled carbon nanotubes (a) which have not been treated at all, the carbon nanotubes (b) functionalized with a hydroxyl group, and benzophenone, which is a photoinitiator, are bonded to carbon nanotubes having a photo-initiator of a semi-pinacol group. Thermogravimetric analysis of the tube (c) is shown. As shown in FIG. 3, a radical initiator having a hydroxyl group was successfully bonded to the surface of the carbon nanotubes, and then benzophenone was bonded thereto to increase the decomposition material that the photo initiator was successfully formed on the surface of the carbon nanotubes. It was confirmed from

또한 도 4에서는 아무런 처리도 하지 않은 다중벽 탄소나노튜브(a)와 제조된 폴리스티렌이 그라프트된 탄소나노튜브(b)의 주사전자현미경(SEM)의 이미지를 비교하여 나타내었다. 도 4에서 나타나듯이 (a)보다 (b)의 지름이 큰 것을 확인할 수 있으며, (a)의 경우 엉김 현상이 일어나 분산이 잘 되지 아니하고 있는 반면, (b)의 경우 엉김 현상이 비교적 심하지 아니한 것을 확인할 수 있다.In addition, FIG. 4 shows a comparison of the scanning electron microscope (SEM) images of the multi-walled carbon nanotubes (a) which are not treated with the polystyrene-grafted carbon nanotubes (b). As shown in Figure 4 it can be seen that the diameter of (b) is larger than that of (a), in the case of (a) agglomeration occurs due to the dispersion is not good, in the case of (b) agglomeration is not relatively severe You can check it.

또한 도 5에서는 제조된 폴리스티렌이 그라프트된 탄소나노튜브의 고분해능 투과 전자현미경(HR-TEM) 이미지를 나타내었다. 화살표로 나타낸 부분이 폴리 스티렌 층이며, 두께가 약 4 ~ 5 nm임을 확인할 수 있었다.
In addition, Figure 5 shows a high-resolution transmission electron microscope (HR-TEM) image of the prepared polystyrene-grafted carbon nanotubes. The portion indicated by the arrow is a polystyrene layer, it can be confirmed that the thickness is about 4 ~ 5 nm.

실시예Example 2 2

상기 실시예 1과 동일하게 제조하되, 스티렌과 벤조페논으로 그라프트된 탄소나노튜브를 3시간 동안 유지시키는 대신 6시간 동안 유지시켰다.
Prepared in the same manner as in Example 1, but instead of maintaining the carbon nanotube grafted with styrene and benzophenone for 3 hours was maintained for 6 hours.

실시예Example 3 3

상기 실시예 1과 동일하게 제조하되, 스티렌과 벤조페논으로 그라프트된 탄소나노튜브를 3시간 유지시키는 대신 15시간 동안 유지시켰다
Prepared in the same manner as in Example 1, but instead of maintaining the carbon nanotube grafted with styrene and benzophenone for 3 hours was maintained for 15 hours

실시예Example 4 4

상기 실시예 1과 동일하게 제조하되, 스티렌과 벤조페논으로 그라프트된 탄소나노튜브를 3시간 유지시키는 대신 24시간 동안 유지시켰다
Prepared in the same manner as in Example 1, but instead of maintaining the carbon nanotube grafted with styrene and benzophenone for 3 hours was maintained for 24 hours

실시예Example 5 5

상기 실시예 3과 동일하게 제조하되, 비닐계 단량체로 스티렌 대신 부틸아크릴레이트 1g 을 사용하여, 폴리부틸아크릴레이트가 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하였다.
Prepared in the same manner as in Example 3, but using a butyl acrylate 1g instead of styrene as a vinyl monomer, a polybutyl acrylate-grafted carbon nanotubes were prepared.

실시예Example 6 6

상기 실시예 3과 동일하게 제조하되, 비닐계 단량체로 스티렌 대신 메틸 메타크릴레이트 1g 을 사용하여, 폴리메틸 메타크릴레이트가 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하였다.
Prepared in the same manner as in Example 3, using methyl methacrylate 1g instead of styrene as a vinyl monomer, a polymethyl methacrylate-grafted carbon nanotubes were prepared.

실시예Example 7 7

상기 실시예 3과 동일하게 제조하되, 비닐계 단량체로 스티렌 대신 2-하이드록시 에틸 메타크릴레이트 1g 을 사용하여, 폴리 하이드록시에틸 메타크릴레이트가 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하였다.
Prepared in the same manner as in Example 3, using 1 g of 2-hydroxy ethyl methacrylate instead of styrene as a vinyl monomer, poly hydroxyethyl methacrylate grafted carbon nanotubes were prepared.

실험예Experimental Example 1 One

실시예 1 ~ 4에서 제조한 폴리스티렌이 그라프트된 탄소나노튜브[(a) ~ (d)] 및 폴리스티렌 고분자(e)의 열중량분석 결과를 도 6에 나타내었다. 도 6에 나타나듯이, 465 ℃까지 중량변화가 없었으며, 600 ℃에서 실시예 1의 경우는 32 중량%의 감소가 있었으며, 실시예 2는 37 중량%, 실시예 3은 46 중량%, 실시예 4는 55 중량%의 감소가 있었다. 탄소나노튜브의 경우 660 ℃ 이하에서는 열분해 되지 아니하는데, 도 7에서 열분해에 의한 중량 감소가 있는 것으로 볼 때, 그 중량감소분 만큼 고분자가 그라프트된 것임을 알 수 있다. 즉 반응 시간이 증가함에 따라 라디컬 반응으로 그라프트되는 폴리스티렌의 양이 증가함을 확인할 수 있다.The thermogravimetric analysis results of the polystyrene-grafted carbon nanotubes [(a) to (d)] and the polystyrene polymer (e) prepared in Examples 1 to 4 are shown in FIG. 6. As shown in Figure 6, there was no change in weight to 465 ℃, there was a decrease of 32% by weight in the case of Example 1 at 600 ℃, Example 2 37% by weight, Example 3 46% by weight, Example 4 had a reduction of 55% by weight. In the case of carbon nanotubes, the pyrolysis is not performed at 660 ° C. or lower. As shown in FIG. 7, there is a weight loss due to pyrolysis, it can be seen that the polymer is grafted by the weight reduction. That is, as the reaction time increases, the amount of polystyrene grafted into the radical reaction increases.

마지막으로 실시예 5 ~ 7에서 제조한 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브[(a) ~ (c)]의 열중량분석 결과를 도 7에 나타내었다. 열중량분석 결과에서 중량의 감소분 만큼 비닐계 고분자가 그라프트된 것을 확인할 수 있다.
Finally, the thermogravimetric analysis results of the carbon nanotubes [(a) to (c)] grafted with the vinyl polymer prepared in Examples 5 to 7 are shown in FIG. 7. The thermogravimetric analysis shows that the vinyl-based polymer is grafted by the decrease in weight.

실험예Experimental Example 2 2

실시예 1에서 아무런 처리도 하지 않은 다중벽 탄소나노튜브, 하이드록시기로 기능화 시킨 탄소나노튜브, 벤조페논이 그라프트된 탄소나노튜브 5 mg과 메탄올 10 mL를 유리병에 넣고 교반한 후, 실온에서 2달 동안 방치시켰다. 도 8에서 나타나는 것과 같이 아무런 처리도 하지 않은 다중벽 탄소나노튜브(a)는 거의 분산되지 아니하였으나, 하이드록시기로 기능화 시킨 탄소나노튜브(b), 벤조페논이 그라프트된 탄소나노튜브(c)는 계속 분산되어 있음을 확인할 수 있었다.In Example 1, multi-walled carbon nanotubes without any treatment, carbon nanotubes functionalized with hydroxy groups, 5 mg of carbon nanotubes grafted with benzophenone, and 10 mL of methanol were added to a glass jar, followed by stirring. It was left for 2 months. As shown in FIG. 8, the multi-walled carbon nanotubes (a) which were not treated at all were hardly dispersed, but carbon nanotubes (b) and benzophenone-grafted carbon nanotubes (c) functionalized with a hydroxyl group were used. We can see that it is still distributed.

실시예 1에서 제조한 폴리스티렌이 그라프트된 탄소나노튜브 각 5 mg을 메탄올(a)과 테트라하이드로퓨란(THF)(b) 10 mL에 분산시킨 후, 실온에서 2달 동안 방치시켰다. 도 9에서 나타나는 것과 같이 메탄올에 분산시킨 폴리스티렌이 그라프트된 탄소나노튜브는 거의 분산되지 아니하였으나, 테트라하이드로퓨란에 분산시킨 폴리스티렌이 그라프트된 탄소나노튜브는 분산이 잘되어 있었다. 이 같은 결과는 폴리스티렌이 메탄올에는 잘 분산되지 아니하고, 테트라하이드로퓨란에는 잘 분산되는 특징이 있기 때문인 것으로, 폴리스티렌이 탄소나노튜브에 잘 그라프트 되었다는 것을 확인할 수 있었다.5 mg of each polystyrene-grafted carbon nanotube prepared in Example 1 was dispersed in 10 mL of methanol (a) and tetrahydrofuran (THF) (b), and then allowed to stand at room temperature for 2 months. As shown in FIG. 9, the carbon nanotubes grafted with polystyrene dispersed in methanol were hardly dispersed, but the carbon nanotubes grafted with polystyrene dispersed in tetrahydrofuran were well dispersed. This result is because polystyrene is not well dispersed in methanol, but is well dispersed in tetrahydrofuran, and it was confirmed that polystyrene was well grafted to carbon nanotubes.

Claims (14)

(a) 탄소나노튜브 및 라디칼 개시제를 유기용매에 분산시킨 후, 교반하여 하이드록실기 또는 아민기가 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하는 단계;
(b) 하이드록실기 또는 아민기가 그라프트된 탄소나노튜브 및 유기용매 혼합액에 벤조페논계 및 티옥사톤 유도체 화합물로부터 선택된 광개시제를 첨가하여 분산시킨 후, 자외선을 조사하여 세미-피나콜(semi-pinacol, -CRR'OH)기가 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하는 단계; 및
(c) 세미-피나콜기가 그라프트된 탄소나노튜브 및 유기용매 혼합액에 비닐계 단량체를 첨가하여 분산시킨 후, 에너지를 가하여 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브를 제조하는 단계;
를 포함하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법.
(a) dispersing a carbon nanotube and a radical initiator in an organic solvent, followed by stirring to prepare a carbon nanotube in which a hydroxyl group or an amine group is grafted;
(b) A photoinitiator selected from benzophenone and thioxatone derivative compounds is added and dispersed in a mixture of carbon nanotubes and an organic solvent grafted with a hydroxyl group or an amine group, and then irradiated with ultraviolet light to semi-pinacol (semi- preparing carbon nanotubes grafted with pinacol and -CRR'OH) groups; And
(c) adding a vinyl monomer to the semi-pinacol group-grafted carbon nanotube and an organic solvent mixture and dispersing the same, and then applying energy to prepare a carbon-nanografted carbon nanotube;
Vinyl-based polymer grafted carbon nanotube manufacturing method comprising a.
제 1항에 있어서, 상기 라디칼 개시제는 할로겐 화합물, 아조화합물 및 퍼옥사이드 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the radical initiator is at least one compound selected from the group consisting of halogen compounds, azo compounds and peroxide compounds.
제 2항에 있어서, 상기 아조화합물이 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판], 2,2'-아조비스{2-메틸-N-[1,1-비스(하이드록시메틸)-2-하이드록시에틸프로피온아미드}, 또는 2,2'-아조비스[2-메틸-N-(2-하이드록시에틸)프로피온아미드]인 것을 특징으로 하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법.
The compound according to claim 2, wherein the azo compound is 2,2'-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane], 2,2'-azobis {2-methyl-N- [1 , 1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethylpropionamide}, or 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide] Carbon nanotube manufacturing method grafted polymer.
제 1항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 유기용매 100중량부에 대하여 라디칼 개시제 0.5 ~ 20 중량부 및 탄소나노튜브 0.0001 ~ 10 중량부의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법.
According to claim 1, wherein the vinyl-based polymer is grafted, characterized in that mixing in a ratio of 0.5 to 20 parts by weight of the radical initiator and 0.0001 to 10 parts by weight of carbon nanotubes with respect to 100 parts by weight of the organic solvent in the step (a) Carbon nanotube manufacturing method.
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 광 개시제가 벤조페논, 벤질 (1,2 다이케톤) 또는 아이소프로필-티옥사톤인 것을 특징으로 하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the photoinitiator is benzophenone, benzyl (1,2 diketone) or isopropyl-thioxone.
제 1항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 혼합액 100중량부에 대하여 광개시제 0.1 ~ 5 중량부로 첨가하는 것을 특징으로 하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법.
The method of claim 1, wherein in the step (b) with respect to 100 parts by weight of the carbon nanotubes grafted with a vinyl-based polymer, characterized in that the addition of 0.1 to 5 parts by weight of the photoinitiator.
제 1항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 자외선 조사시간은 1 ~ 30분인 것을 특징으로 하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법.
According to claim 1, wherein the ultraviolet irradiation time in the step (b) is a vinyl-based polymer grafted carbon nanotube manufacturing method, characterized in that 1 to 30 minutes.
제 1항에 있어서, 상기 세미-피나콜기는 페닐기를 포함하는 것을 특징으로 하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법.
[Claim 2] The method of claim 1, wherein the semi-pinacol group comprises a phenyl group.
제 1항에 있어서, 상기 비닐계 단량체는 스티렌, 디비닐벤젠, 알파메틸스티렌, 플루오로스티렌, 비닐피리딘, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실에틸메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트 및 1,3-부틸렌글리콜디메타크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법.
According to claim 1, wherein the vinyl monomer is styrene, divinylbenzene, alphamethylstyrene, fluorostyrene, vinylpyridine, acrylonitrile, methacrylonitrile, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, butyl meta Acrylate, 2-ethylhexylethyl methacrylate, methyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, polyethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate and 1,3-butylene glycol dimethacrylate Vinyl-based polymer grafted carbon nanotube manufacturing method, characterized in that at least one selected from the group consisting of.
제 1항에 있어서, 상기 (c) 단계에서 상기 혼합액 100 중량부에 대하여 비닐계 단량체 5 ~ 20 중량부로 첨가하는 것을 특징으로 하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법.
The method of claim 1, wherein in the step (c), the vinyl-based polymer grafted carbon nanotube manufacturing method, characterized in that the addition of 5 to 20 parts by weight of the vinyl monomer with respect to 100 parts by weight of the mixed solution.
제 1항에 있어서, 상기 (c) 단계에서 3 ~ 24시간 동안 에너지를 가하는 것을 특징으로 하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법.
The method of claim 1, wherein in the step (c) the vinyl-based polymer grafted carbon nanotubes, characterized in that for 3 to 24 hours to apply energy.
제 1항에 있어서, 상기 (c) 단계에서 상기 에너지를 가하는 방법은 열을 가하는 것을 특징으로 하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법.
According to claim 1, wherein the method of applying the energy in the step (c) is a vinyl-based polymer grafted carbon nanotube manufacturing method, characterized in that the addition of heat.
제 1항에 있어서, 상기 유기용매는 벤젠, 클로로포름, 헥산, 메탄올, 사이클로헥산 및 디메틸술폭사이드(DMSO) 군에서 선택된 1종 이상의 용매인 것을 특징으로 하는 비닐계 고분자가 그라프트된 탄소나노튜브 제조 방법.The method of claim 1, wherein the organic solvent is benzene, chloroform, hexane, methanol, cyclohexane and dimethyl sulfoxide (DMSO) is a vinyl-based polymer grafted carbon nanotubes, characterized in that the solvent is selected from the group Way.
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