日本產總研與Zeon開發CNT矽氧橡膠複合材料

 

刊登日期:2021/6/9
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日本產業技術總合研究所發表與Zeon公司利用高純度單層奈米碳管(CNT),高度分散於矽氧橡膠中,進而開發了一項具有優異導電性、柔軟性、耐久性的「CNT矽氧橡膠複合材料」,將可望應用於醫療用穿戴式機器的電極墊(Electrode Pad)。

新開發的複合材料係在矽氧橡膠中添加了市售導電性填料與Zeon的單層CNT製品「ZEONANO SG101」,添加量僅佔填料整體的1~5wt%。研究團隊利用可混煉型(Millable)矽氧橡膠,以Zeon的單層CNT混合樣品與添加碳黑的樣品進行了特性測定,結果顯示,CNT混和樣品因為減少了導電性填料的添加量,在體積電阻率同樣的狀況下,相較於添加碳黑的樣品,單層CNT混合樣品的硬度大幅降低。

研究團隊也就添加單層CNT時的厚度方向體積電阻率分散現象進行了調查,以僅使用市售導電性填料的矽氧橡膠複合材料「100/0品」,與更換使用單層CNT(ZEONANO SG101)的「99/1品」、「95/5品」進行比較。結果顯示,採用了ZEONANO SG101的製品可將體積電阻率的分散現象減少約3分之1。研究團隊分析,由於ZEONANO SG101長度上的特性,CNT的接觸接點增加,抑制了厚度方向的體積電阻率變動,導電性進而呈現穩定狀態。

在室溫下的矽氧橡膠重量平均分子量變化方面,使用高純度ZEONANO SG101的開發品在混練後經過1個月,仍可維持80%的分子量。而利用其他市售單層CNT的製品,在1周後分子量就降低至30%,劣化的進展較快。

利用此次開發的複合材料,除了可應用於醫療用穿戴式裝置的電極墊開發之外,亦適用於須具備通電性的接點用途、製造產線用抗靜電用途,或是高電壓纜線、行動裝置的防電磁波用途。

資料來源:https://eetimes.jp/ee/articles/2105/19/news032.html#utm_medium=email&utm_
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