Multi-walled carbon nanotube/polystyrene (MWCNT/PS) composites with various MWCNT contents were prepared by using a solution process with an aid of surfactant. Particularly, PS`s with 3 different molecular weights (M-n=101500 g/mole for PS-1, M-n=89900g/mole for PS-2, and M-n=85000g/mole for PS-3) were used in this study. Thermal behavior of these composites was examined by using an oscillator rheometer at 210℃ and 180℃, of above and below the critical flow temperature (Tcf∼195℃) of PS matrix, respectively. The storage and loss modulus, and the complex viscosity of these composites increased with increasing MWCNT content at both temperatures. Largest increases in the frequency-dependent moduli and complex viscosity were observed between 2wt% and 5wt% of MWCNTs at 210℃ and 180℃. Only the composite at 210℃ showed the rheological phase transition from a viscous-dominant to an elastic-dominant behavior of the composites at a certain MWCNT content. The MWCNT content at the rheological phase transition of MWCNT/PS composites generally increased with decreasing molecular weight of PS, and was measured to be 3.5wt% for MWCNT/PS-1, 3.2wt% for MWCNT/PS-2, and 3.0wt% for MWCNT/PS-3 composites.

본 연구에서는 다양한 조성의 다중벽 탄소 나노튜브/폴리스티렌 복합체들을 유화제를 이용한 용액공정을 이용하여 제조하였다. 이때, 분자량이 다른 3종의 폴리스티렌(PS-1 : M-n=101500g/mole, PS-2 : M-n=89900g/mole, PS-3 : M-n=85000g/mole)을 사용하였다. 복합체에서 매트릭스로 사용된 폴리스티렌의 임계흐름온도(Tcf∼195℃) 이상과 이하인 210℃ 및 180℃에서의 열적 거동을 동적 유변측정기를 이용하여 측정하였다. 복합체의 저장 탄성율, 손실탄성율 및 용융점도는 복합 체내에서 다중벽 탄소 나노튜브 함량이 증가함에 따라 증가하였으며, 용융점도의 경우에는 다중벽 탄소 나노튜브 함량이 2wt%에서 5wt% 사이에서 가장 큰 증가가 관찰되었다. 210℃의 유변특성 거동에 의하면, 특정 다중벽 탄소 나노튜브 함량에서 복합체의 점성 특성이 탄성특성으로 전이되는 현상이 관찰되었으며, 이때 다중벽 탄소 나노튜브 함량은 MWCNT/ PS-1, MWCNT/PS-2 및 MWCNT/PS-3 조성에 대해 각각 3.5wt%, 3.2wt 및 3.0wt%를 나타내었다.