KR101331774B1 - 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 박리 흑연 나노판을 산처리방법으로 개질시켜 수득한 박리 흑연 나노판을 염화 아실기로 개질 시킨 다음, 이에 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴을 그래프팅시켜 제조되는 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판 및 그 제조 방법은 산처리된 박리 흑연 나노판을 염화 아실기로 개질 시킨 다음, 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴을 그래프팅시켜 제조되는 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판으로써, 간단한 공정으로 용이하게 제조할 수 있으며, 충진재로 사용되어 충격강도가 높이는 효과가 있다.

Description

아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판 및 그 제조 방법{ATBN-funtionalized EGN and Method for Preparing the Same}
본 발명은 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산처리를 수행하여 수득한 박리 흑연 나노판을 염화 아실기로 개질시킨 다음, 액상 고무인 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(ATBN)를 박리 흑연 나노판에 그래프팅시켜 제조되는 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 에폭시수지는 우수한 접착력을 가지고 있어 도자기, 유리, 경금속판의 접착 등의 접착시 사용하고, 내약품성이 좋아 도료 등에 사용되고 있다. 에폭시수지는 사용되는 충진제의 종류에 따라 나타나는 효과는 매우 다양하다. 사용자 또는 제품 제조자가 얻고자 하는 목적에 따라 충진제의 종류 및 양을 변화시켜 그 목적을 달성할 수 있으며, 사용되는 일반적인 목적은, 경화시 수축감소, 단가저하, 제품의 기능성 향상이 될 수 있다.
이에 한국 공개특허 제 10-2005-0045656호는 에폭시 수지 혼합물에 카복실-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(CTBN: Carboxyl Terminated Butadiene Acrylonitrile), 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(ATBN: Amine Terminated Butadiene Acrylronitril), 니트릴-부타디엔고무(NBR: nitrile Butadiene Rubber) 및 아크릴 고무 말단화된 에폭시수지(ARMER: Acrylic Rubber Modified Epoxy Resin)로 구성된 군에서 선택된 개질제를 혼합하여 에폭시 수지의 압축 특성과 열화 특성을 증가시켰으나, 신율 특성이 낮아 에폭시 수지의 충격 강도를 증가시키지 못하는 단점이 있었다.
이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 박리 흑연 나노판을 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 그래프팅(grafting)시킨 다음, 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판을 에폭시수지에 충진재로 혼합시킬 경우, 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판이 에폭시수지의 충격강도를 향상시킴을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 충격강도를 향상시키기 위한 충진재로 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 열중량분석(TGA)에 따른 중량감소율이 650℃에서 800℃ 구간에서 35%이하인, 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴을 기능기로 함유하는 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판을 제공한다.
본 발명은 또한, (a) 박리 흑연 나노판을 산처리하여 산소그룹을 포함하는 화학작용기가 결합된 박리 흑연 나노판을 수득하는 단계; (b) 상기 수득된 박리 흑연 나노판을 중화시키는 단계; (c) 상기 중화된 박리 흑연 나노판을 염화 아실기로 개질시키는 단계; 및 (d) 상기 염화 아실기로 개질된 박리 흑연 나노판을 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴을 그래프팅(grafting)시켜 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판을 수득하는 단계를 포함하는 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판 및 그 제조 방법은 산처리된 박리 흑연 나노판을 염화 아실기로 개질 시킨 다음, 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴을 그래프팅시켜 제조되는 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판으로써, 간단한 공정으로 용이하게 제조할 수 있으며, 충진재로 사용되어 충격강도가 높이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 EGN, carboxylated EGN 및 ATBN-funtionalized EGN의 라만 분광 분석(Raman Spectra) 결과 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 EGN, carboxylated EGN 및 ATBN-funtionalized EGN의 X선 회절 분석(XRD) 결과 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 (A) EGN 및 (B) carboxylated EGN의 전반사측정 푸리에 변환 적외선 분광 분석(ATR-FTIR) 결과 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 EGN, carboxylated EGN 및 ATBN-funtionalized EGN의 X선 광분자 분광 분석(XPS) 결과 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 EGN, carboxylated EGN 및 ATBN-funtionalized EGN의 열중량 분석(TGA) 결과 그래프이다.
본 발명은 일관점에서, 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴을 기능기로 함유하는 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판에 관한 것이다.
구체적으로, 박리 흑연 나노판은 낮은 열팽창계수, 높은 전기전도성 및 열전도성을 가지고 있어 나노복합재료의 충진재로 사용 시 기반 소재에 다양한 기능을 부여할 수 있다. 또한, 박리 흑연 나노판의 기능기로 그래프팅시킨 액상 고무인 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(화학식 1)은 박리 흑연 나노판에 기능기로 작용하여 탄성 특성을 증가시킨다.
<화학식 1>
Figure 112011084502353-pat00001

본 발명은 다른 관점에서, (a) 박리 흑연 나노판을 산처리하여 산소그룹을 포함하는 화학작용기가 결합된 박리 흑연 나노판을 수득하는 단계; (b) 상기 수득된 박리 흑연 나노판을 중화시키는 단계; (c) 상기 중화된 박리 흑연 나노판을 염화 아실기로 개질시키는 단계; 및 (d) 상기 염화 아실기로 개질된 박리 흑연 나노판을 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 그래프팅하여 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판을 수득하는 단계를 포함하는 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판의 제조 방법에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명의 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판의 제조방법은 그래파이트를 산처리하여 박리 흑연 나노판을 제조한 다음, 염화 아실기로 개질시킨다. 이와 같이 염화 아실기로 개질된 박리 흑연 나노판은 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 그래프팅하여 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴기로 기능화된 박리 흑연 나노판을 제조한다.
흑연(Graphite)은 탄소의 동소체의 하나로써, 거대한 망상의 층이 약한 반데르 발스의 힘으로 결합된 층상 구조로, 내열성, 내식성이 높고 전기·열전도성이 양호하며 활성이 있는 것으로 알려져 있다. 본 발명에서는 흑연 층간에 황산이 삽입된 그래파이트 화합물(intercalated graphite compound: IGC)을 마아크로파 처리 후 초음파 처리하여 박리 흑연 나노판을 제조하였다.
본 발명에서 목적으로 하는 박리 흑연 나노판을 ATBN으로 기능화시키기 위해 먼저 박리 흑연 나노판에 산소를 포함하는 화학관능기가 다량 존재할 수 있도록 산처리를 수행한다. 이때, 산처리는 박리 흑연 나노판에 산소를 포함하는 화학관능기를 부여할 수 있는 제조 방법이면 국한없이 사용 가능하고, 바람직하게는 발열 질산으로 처리한다. 이때 박리 흑연 나노판은 브로디의 방법(Brodie's method)을 이용하여 카르복실화된 박리 흑연 나노판으로 개질을 수행한다. 브로디의 방법은 약 150년전에 소개된 방법으로 발열 질산을 사용하여 흑연물질을 산화시키는 다른 산을 사용하는 후머스와 오프만(Hummers and Offeman) 방법 또는 스타우덴마이어(Staudenmaier) 방법에 비해 박리 흑연 나노판의 파괴가 가장 적으며, 카르복실기가 박리 흑연 나노판에 많이 생성되게 하는 장점이 있는 방법이다. 따라서 본 발명은 박리 흑연 나노판에 카르복실기를 가능한 많이 존재하게 하기 위하여 브로디의 방법을 적용한다(J. Am. Chem. Sci, 130, 1362-1366 (2008), Brodie, B. C, Ann. Chim. Phys. 59, 466-471 (1860)).
상기 제조된 박리 흑연 나노판은 낮은 열팽창계수, 높은 전기전도성 및 열전도성을 가지고 있어 나노복합재료의 충진재로 사용 시 기반 소재에 다양한 기능을 부여할 수 있다.
중화단계 다음, 박리 흑연 나노판은 염화 티오닐과 피리딘을 혼합하여 염화 아실기로 개질시킨다. 이때, 반응 온도는 70℃에서 24시간 동안 수행한다.
염화 아실기로 개질된 박리 흑연 나노판은 중량비 9:1로 혼합한 클로로포름과 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(화학식 1) 용액을 혼합하여 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴기로 기능화된 박리 흑연 나노판을 제조한다. 이때, 반응 온도는 70℃에서 72시간 동안 수행한다.
본 발명에 따른 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴기로 기능화된 박리 흑연 나노판 및 그 제조 방법은 간단한 공정으로 용이하게 제조할 수 있으며, 충진재로 사용되는 경우 충격강도를 높이는 효과가 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1: 에폭시수지 나노 복합재의 제조
1-1: 박리 흑연 나노판 제조
흑연 층 사이에 황산이 삽입된 그래파이트 화합물(GIC 3772, Asbury Graphite Mills, Inc., NJ, USA)을 마이크로파 처리하여 층간 팽창시키고 초음파처리 과정을 거쳐 박리 흑연 나노판을 1g 제조하였다.
1-2: 박리 흑연 나노판 개질
실시예 1-1에서 제조된 박리 흑연 나노판 1g을 브로디의 방법(Brodie's method)으로 발열 질산(Matsunoen Chemicals Co., Ltd, Japan) 20㎖ 및 염소산 나트륨(Yakuri Prechemicals Co., Ltd, Japan) 8.5g을 첨가한 다음, 상온에서 24시간 동안 교반하여 pH7로 중화시켰다. 염화 티오닐(Daejung Chemicals & Metals Co., Ltd, Korea) 100㎖ 및 피리딘(Sigma-Aldrich Co., Ltd, USA) 0.5㎖를 첨가하여 질소분위기의 환류장치 를 이용하여 70℃에서 24시간 동안 교반하였다. 상기 혼합물의 잔여 염화 티오닐은 아스피레이터를 사용하여 제거한 다음, 중량비 9:1의 비율로 형성된 클로로포름(Daejung Chemicals & Metals Co., Ltd, Korea)과 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴(HyproTM ATBN 1300x21, Hycar, USA) 용액 100g을 상기 혼합물에 첨가하여 상기와 동일한 환류장치를 이용하여 70℃에서 72시간 동안 교반하였다. 상기 그래프팅 과정을 거쳐 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판 과잉 용액은 클로로포름으로 10회 세척한 다음, 진공오븐에 넣어 45℃에서 72시간 동안 건조하여 클로로포름을 제거하여 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴기로 기능화된 박리 흑연 나노판을 1g 수득하였다.
1-3: 에폭시수지 나노 복합재 제조
비스페놀 A 디글리시딜 에테르(YD-128, (주)국도화학)를 경화제로 사용된 이소포론 디아민과 당량비에 따라 균일하게 혼합한 다음, 진공을 이용하여 수지 내부에 존재하는 기포를 제거하고, 50℃에서 30분, 100℃에서 60분 그리고 120℃에서 100분 동안 단계적으로 경화시켰다. 에폭시수지에 실시예 1-2에서 수득된 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴기로 기능화된 박리 흑연 나노판을 각각 1wt%, 3wt% 및 5wt% 첨가한 다음, 스테인레스 스틸 몰드(100mm×150mm)에서 압축성형법을 사용하여 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴기로 기능화된 박리 흑연 나노판/에폭시 나노복합재료를 제조하였다.
실험예 1: 구조 변화 측정
실시예에서 제조된 박리 흑연 나노판, 카르복실화된 박리 흑연나노판 및 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴기로 기능화된 박리 흑연 나노판의 구조 변화 분석을 확인하기 위해 라만 분광기(Renishaw, system 100, UK)를 사용하여 측정하였다.
그 결과, 도 1에 나타난 바와 같이, 실시 예 1-1의 박리 흑연 나노판은 흑연에서 전형적으로 나타나는 바와 같이, G-band인 1591cm-1에서 강하고 날카로운 피크가 나타났으며, ID/IG 값은 0.05를 나타내었다. 실시 예 1-2의 카르복실화 박리 흑연나노판은 G-band 폭이 넓게 나타났으며, 1357cm-1의 D-band는 박리 흑연 나노판에 비해 높은 피크를 나타내었다. 이는 2차원 구조를 가진 박리 흑연 나노판이 산화과정에서 손상되어 비정질 탄소구조로 변화되었기 때문이다. G-band의 확대와 D-band의 형성은 박리 흑연 나노판의 구조가 산처리에 의해 크게 바뀌고 결함이 생겨서 변경된 것으로 판단된다. 그라핀(graphene) 시트 사이의 격차가 확대되고 그라핀 표면 가장자리에 카르복실기와 카르보닐기와 같이 산소를 포함하는 작용기가 존재하여 ID/IG 값이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 실시예 1-2의 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴기로 기능화된 박리 흑연 나노판의 G-band와 D-band는 둘 다 크게 감소하였고 ID/IG 값은 0.61로 나타났다. 0.80에서 0.61의 감소는 카르복실화된 박리 흑연 나노판의 화학적 감소에 의한 G-band의 세기의 증가와 ATBN의 그래프팅 그리고 그래프팅 과정에서 동반되는 산화된 박리 흑연 나노판의 열처리에 의해 환원반응이 일어나면서 손상되었던 박리 흑연 나노판 구조가 다시 2차원 구조로 일부 돌아가면서 발생한 D-band의 세기 감소를 의미한다.
실험예 2: 결정 구조 측정
실시예에서 제조된 박리 흑연 나노판, 카르복실화된 박리 흑연 나노판 및 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴기로 기능화된 박리 흑연 나노판의 결정 구조를 확인하기 위해 X선 회절 분석(Rigaku, X-MAX 2000-PC, Japan)을 사용하여 측정하였다.
그 결과, 도 2에 나타난 바와 같이, 실시 예 1-1의 박리 흑연 나노판은 26.48°에서 2θ 피크가 나타났는데, 이는 전형적인 흑연 물질에서 볼 수 있는 높은 결정 조직을 나타냄을 알 수 있었다. d-spacing은 흑연의 그라핀 시트 사이의 층간 거리에 근접한 약 3.36Å으로 측정되었다. 실시 예 1-2의 카르복실화된 박리 흑연 나노판은 2θ 피크가 12.32°, d-spacing은 6.65Å으로 나타났다. 피크의 감소와 층간 거리의 증가는 카르복실화된 박리 흑연 나노판에 브로디의 산처리에 의해 형성된 카르복실기, 하이드록실기 및 카르보닐기가 존재함을 알 수 있었다. 실시예 1-2의 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴기로 기능화된 박리 흑연 나노판은 2θ 피크가 24.58°, d-spacing은 3.68Å으로 나타내었다. 24.58°- 26.48°부근의 2θ 피크의 감소는 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴의 무정형 구조가 박리 흑연 나노판에 성공적으로 결합되었음을 나타내고, 2θ 피크가 12.32°에서 24.58°로 변한 것은 산처리에 의해 결함 또는 손상된 박리 흑연 나노판의 층상 구조가 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴의 그래프팅에 의해 원래 상태의 박리 흑연 나노판 구조로 일부 돌아온 것을 나타낸 것이다. 그러나, 낮은 2θ 값과 작은 높이를 고려하면, 완전히 구조가 원 상태로 회복되었고 볼 수 없다.
실험예 3: 화학 작용기 측정
실시예 1-1 및 1-2에서 제조된 박리 흑연 나노판 및 카르복실화된 박리 흑연 나노판의 화학 작용기의 분석을 위해 전반사측정 퓨리에 변환 적외선 분광 분석(Jasco 6100)을 사용하여 측정하였다.
그 결과, 도 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1-1에서 일반적으로 흑연물질의 표면에서와 같이, 박리 흑연 나노판은 표면에 특정한 화학 작용기가 없기 때문에 특정 흡수 피크는 나타나지 않았다. 실시예 1-2의 카르복실화된 박리 흑연 나노판은 3491cm-1 부근에서 카르복실기와 하이드록실기의 O-H stretching 피크를 나타내었고, 1738cm- 1와 1365cm-1에서는 각각 카르복실기의 C=O stretching 피크와 카르복실기의 C-O stretching 피크가 나타났다. 이 결과는 브로디 방법에 의한 산처리를 통하여 박리 흑연 나노판 표면에 다량의 카르복실기가 형성된 것을 나타낸다.
실험예 4: 표면 작용기 측정
실시예에서 제조된 박리 흑연 나노판, 카르복실화된 박리 흑연 나노판 및 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴기로 기능화된 박리 흑연 나노판의 표면 작용기의 분석을 위해 X선 광분자 분광 분석(Thermo Fisher Scientific, Multilab-2000, UK)을 사용하여 측정하였다.
Sample Carbon C1s Oxygen O1s Nitrogen N1s
EGN 94.61 5.39 None
Carboxylated EGN 74.60 25.40 None
ATBN-functionalized EGN 85.87 12.41 1.72
그 결과, 도 4와 표 1에 나타난 바와 같이, 실시 예 1-1의 박리 흑연 나노판과 실시 예 1-2의 카르복실화된 박리 흑연 나노판에서 탄소 함유량이 산소 함유량보다 매우 높았고, 질소 함유량은 검출되지 않았다. 카르복실화된 박리 흑연 나노판의 산소 함유량이 5.39%에서 25.40%로 크게 증가한 것은 브로디 방법에 의해 24시간 동안 산처리가 되었기 때문이다. 실시예 1-2의 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴기로 기능화된 박리 흑연 나노판의 질소 함유량은 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴이 산화, 아실화 및 아미드화로 인해 박리 흑연 나노판에 그래프트된 것으로 나타났다.
또한, 원소분석기(EDS)를 통해 박리 흑연 나노판, 카르복실화 박리 흑연 나노판 및 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴기로 기능화된 박리 흑연 나노판의 화학 조성물을 분석한 결과, 하기 표 2에 나타난 바와 같이, 표 1과 유사한 화학성분의 변화 경향을 나타내었다.

Element		 Atomic %
EGN Carboxylated EGN ATBN-functionalized EGN
C 89.9 64.3 79.3
O 10.1 35.7 16.1
N 0 0 4.6
실험예 5: 열안정성 측정
실시예에서 제조된 박리 흑연 나노판, 카르복실화된 박리 흑연 나노판 및 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴기로 기능화된 박리 흑연 나노판의 내열성을 확인하기 위해 열중량 분석을 사용하여 측정하였다. 또한, 여기서, 중량감소율은 상온에서의 중량을 기준으로 온도 변화에 따라서 감소된 비율을 지칭하며, 예를 들면 도 5에서 y축의 weight%가 40%이면 중량감소율은 60%가 된다.
그 결과, 도 5에 나타난 바와 같이, 실시예 1-1의 박리 흑연 나노판은 800℃에서 열적으로 안정하나, 박리 흑연 나노판의 팽창과정에서 남겨진 인터칼란트(intercalant)의 제거로 인해 약 1~2%의 작은 무게 손실이 나타났다. 실시예 1-2의 카르복실화된 박리 흑연 나노판은 316℃에서 갑작스럽게 무게가 74%로 떨어졌는데, 이는 주로 카르복실기를 포함하는 산소 함유 작용기가 약 26%이고, 박리 흑연 나노판의 대부분이 산소 함유 작용기로 결합되었음을 나타낸다. 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴은 440℃에서 빠른 속도로 무게가 약 1%로 떨어졌다. 이는 액상 고무인 ATBN이 이 온도에서 열분해되었음을 보여준다. 실시예 1-2의 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴기로 기능화된 박리 흑연 나노판의 열안정성은 박리 흑연 나노판보다는 낮다. 이는 상대적으로 열안정성이 낮은 고무 성분의 ATBN이 기능화된 박리 흑연 나노판에 함유되어 있기 때문이다. 그러므로 기능화된 박리 흑연 나노판의 열안정성은 EGN, ATBN 그리고 카르복실화 박리 흑연 나노판을 복합한 열안정성을 보이며 이는 EGN에 ATBN이 화학결합에 의해 그래프팅 되었음을 나타낸다. 300℃~600℃ 범위에서는 카르복실화 박리 흑연 나노판보다 온도에 따른 무게 손실이 서서히 진행되어 더 높은 열안정성을 가짐을 알 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (5)

  1. 열중량분석(TGA)에 따른 중량감소율이 650℃에서 800℃ 구간에서 35%이하인, 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴이 박리 흑연 나노판에 그래프팅된 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판.
  2. 다음 단계를 포함하는, 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판의 제조 방법:
    (a) 박리 흑연 나노판을 산처리하여 산소그룹을 포함하는 화학작용기가 결합된 박리 흑연 나노판을 수득하는 단계;
    (b) 상기 수득된 박리 흑연 나노판을 중화시키는 단계;
    (c) 상기 중화된 박리 흑연 나노판을 염화 아실기로 개질시키는 단계; 및
    (d) 상기 염화 아실기로 개질된 박리 흑연 나노판을 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴을 그래프팅시켜 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판을 수득하는 단계.
  3. 제2항에 있어서, 상기 (a)단계의 산처리는 발열 질산으로 처리하는 것을 특징으로 하는 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판의 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 (c)단계의 개질은 70℃에서 24시간 동안, 상기 (d)단계는 70℃에서 72시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판의 제조 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 (d)단계는 중량비 9:1로 혼합한 클로로포름과 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴 용액을 첨가하여 수행하는 것을 특징으로 하는 아민-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴로 기능화된 박리 흑연 나노판의 제조 방법.
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KR20090086536A (ko) * 2006-10-06 2009-08-13 더 트러스티즈 오브 프린스턴 유니버시티 작용성 그라핀-고무 나노복합물
KR20110050523A (ko) * 2008-08-19 2011-05-13 윌리엄 마쉬 라이스 유니버시티 탄소 나노튜브로부터 그래핀 나노리본을 제조하는 방법, 및 이 그래핀 나노리본으로부터 유도된 조성물, 박막 및 장치

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"Graphene oxide modified ...... filler", Journal of materials Chemistry(2010.09.27.). *
"Graphene oxide modified …… filler", Journal of materials Chemistry(2010.09.27.).*

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