The PTC phenomena of PE/Carbon Black Composites were studied in the range of room temperature up to 180℃. The sudden increase in the electric resistivity at the vicinity of PE melting temperature insured the PTC Phenomena, and the latter varied according to the types and contents of carbon black and the types of PE. In general, the PTC can be observed through the structural change of matrix and the difference of thermal expansion coefficient of polymer and carbon black. Since the heat of fusion and crystallinity are proportionally related, the decrease of crystallinity was derived through the heat of fusion measurements by DSC. Thermal aging at 140℃ was attemped to see the structural stability at the temperature of PTC appearance, and it was found that the PTC disappeared as the aging time got longer. To enhance reproducibility at the vicinity of melting temperature, two different kinds of carbon black were mixed together and no serious change in PTC for the HDPE/Denka/Vulcan was observed, providing better reproducibility.

Polythylene(PE)/carbon black 복합재료의 PTC현상을 상온∼180℃의 온도 범위에서 조사하였다. PTC현상은 PE의 용융온도 범위에서의 전기적 저항의 갑작스러운 증가로 알 수 있었으며, carbon black의 종류, carbon black의 무게함량비 그리고 PE의 종류와 같은 여러 변수에 따라서 변하였다. 일반으로 matrix의 구조적인 변화와 고분자/carbon black간의 열팽창계수의 차이에 의해서 PTC현상이 일어난다. 용해열과 결정화도는 비례하므로 결정화도의 감소를 알아보기 위하여 DSC를 이용하여 용해열을 측정하였다. PE에서 PTC현상이 나타나는 온도에서의 재료의 구조적 안정성을 알아보기 위하여 140℃에서 thermal aging을 하였고, aging시간이 길어질수록 PTC현상이 사라짐을 볼 수 있었다. 용융온도 부근에서 재현성을 높이기 위하여 서로 다른 두가지의 carbon black을 혼합하여 실험한 결과 HDPE/Denka/Vulcan에서는 PTC곡선의 변화가 거의 없어 재현성을 높일 수 있었다.

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