Abstract
The retention behaviors of poly(ethylene-co-vinyl acetate)s have been studied by thermal field-flow fractionation(ThFFF) with respect to effective separation and characterization of thermal diffusion coefficients($D_{\tau}$) as one of the physicochemical properties of polymers. The eight copolymers are different in vinyl acetate composition ranging from 25% to 70% and in molecular weight ranging from 110,000 to 285,000. The carrier solvents are THF, toluene and chlorobenzene which have different viscosities and thermal conductivities. It is shown that the retention of a copolymer is dependent on the type of the carrier, the molecular weight and chemical composition of the copolymer. The results show that the retention of a copolymer increases when either vinyl acetate composition or the molecular weight increase. $D_{\tau}$ values measured by experiments vary from 1.36∼5.97 $\cm^2/(s.K)$ depending on the copolymer composition and the type of the carrier solvent. These values increase $(r^2{\geq}0.928)$ with increase of weight % of vinyl acetate. THF is found to be the proper carrier solvent for separation of copolymers employed in this study due to the fact that a $D_{\tau}$ value greatly changes with variation of copolymer composition. From the above results, ThFFF can be used for separation of copolymers with similar molecular sizes but different compositions.
본 연구는 열장 흐름 분획법을 이용하여 에틸렌-아세트산 비닐 혼성중합체들의 머무름에 미치는 인자들을 조사함으로써 혼성중합체의 물리화학적인 성질 중 열확산계수의 특성과 효율적인 분리에 대해 고찰하였다. 시료로 선택한 8종의 혼성중합체들의 분자량 범위는 110,000 ~ 285,000이고 아세트산 비닐의 함량은 25% ~ 70%인 것을 사용하였으며, 이동상으로는 점도와 열전도도 값이 서로 다른 THF, 톨루엔 및 클로로벤젠을 선택하였다. 혼성중합체의 머무름은 시료의 분자량, 조성 및 이동상의 종류에 따라 변화하였는데 시료의 분자량과 아세트산 비닐의 함량이 증가할수록 머무름이 증가하였다. 실험으로부터 측정된 열확산계수는 1.36∼5.97 $cm^2/(s.K)$로서 시료의 조성 및 이동상의 종류에 따라 변화하였다. 즉 열확산계수는 아세트산 비닐의 조성이 높아짐에 따라 증가하였으며, 조성과 열확산계수의 도시에서 조성이 무게백분율로 표시될 때 1.36∼5.97 $cm^2/(s.K)$로서 시료의 조성 및 이동상의 종류에 따라 변화하였다. 즉 열확산계수는 아세트산비닐의 조성이 높아짐에 따라 증가하였으며, 조성과 열확산계수의 도시에서 조성이 무게백분율로 표시될 때 상관계수가 큰 $(r^2(\geq)0.928)$ 직선성을 나타내었다. 또한 혼성중합체의 조성에 대한 열확산계수의 변화율은 이동상이 THF인 경우에 가장 컸으모로, 조성이 서로 다른 혼성중합체의 분리에 적합한 이동상은 THF라는 것을 알 수 있다. 이러한 결과로부터 열장 흐름 분획법이 중합체의 크기가 유사하고 조성이 서로 다른 혼성중합체의 분리에 이용될 수 있음을 알 수 있다.