완전히 가수분해 된 폴리비닐알콜(PVA)는 쉽게 결정화되기 때문에 일부 가수분해된 PVA보다 에멜전 안정화와 계면활성이 약하다$^{1)}$ . 이러한 성질을 개선하려면 폴리비닐알콜분자에 hydrophobic한 알킬기를 도입하는 것이 주요한 방법이다. 폴리비닐알콜 분자에 긴 알킬기를 도입하는 방법에는 chain transfer 반응을 통하여 폴리비닐아세테이트(PVAc)분자의 말단에 긴 알킬기를 도입한 후 가수분해하는 방법$^{1)}$ ; 비닐아세테이트 (VAc)가 긴 알킬리를 가진 비닐 단량체와 copolymerization 한 후 가수분해하는 방법 $^{2),3)}$ ; 합성된 PVA가 긴 알킬리를 긴 알킬리를 가진 acyl chloride와 직접 반응하여 얻는 방법$^{4)}$ 등이 있다. (중략)
물/에탄올 수용액에 대한 투과증발특성을 개선하기 위하여 키토산을 이용하여 키토산/폴리비닐알콜 블렌드, 인산화 키토산 복합막을 제조하였다. 키토산과 폴리비닐알콜은 조성을 변화시키면서 블렌드를 얻을 수 있었으며, 글루탈알데히드를 이용하여 가교 방법과 조건을 변화시켜서 가교된 키토산/폴리비닐알콜 복합막을 제조하였다. 가교 농도와 가교 시간이 증가할수록 선택도는 증가하였으며 투과유량은 감소하였다. 글루탈알데히드를 가교제로서 키토산용액에 직접 첨가한 경우가 표면만을 가교한 경우보다 우수한 투과증발 성능을 나타내었다. 또한 인산화반응을 통하여 반응시간에 따라서 인산화도가 조절된 인산화 키토산을 얻었으며 이를 이용하여 인산화키토산 복합막을 제조하였다. 반응시간이 증가할수록 인함량이 증가하였으며 더불어 인산기의 도입에 따른 친수성의 증가로 선택도의 증가가 나타났다.
폴리비닐알콜을 고분자계 가교제인 폴리아크릴산-말레산 공중합체를 이용하여 가교제의 농도를 변화시키면서 가교하여 막을 제조하였다. 제조한 막은 FT-IR과 수팽윤도 측정을 통하여 가교반응을 확인하였으며, 가교제 농도 증가에 따라서 수팽윤도가 감소하는 경향을 나타내었다. 고분자가교제인 폴리아크릴산-말레산 공중합체로 가교된 폴리비닐알콜 막은 글루탈알데히드로 가교된 폴리비닐알콜이나 변성 폴리비닐알콜 막에 비해서 수팽윤도가 감소하였다. 이는 고분자가교제에 의한 화학적가교와 더불어 물리적인 가교효과가 증가하여 막의 팽윤을 억제하기 때문으로 사료된다. 에탄올수용액에 대한 투과증발실험 결과 가교제의 농도가 증가할수록 선택도는 증가하며, 투과유량은 감소하는 경향을 나타내었으며, 공급액 중의 물의 농도가 증가할수록 선택도는 약간 감소하나 투과유량은 급격히 증가하고, 공급액 중의 물의 농도가 증가하여도 가소화현상이 나타나지 않는 것을 관찰하였다. 이는 고분자가교제에 의한 팽윤억제 메카니즘이 작용하기 때문으로 사료된다.
폴리비닐알콜(Poly(vinyl alcohol)(PVA))은 매우 넓은 온도 범위에서 물에 쉽게 용해될 수 있는 친수성 고분자로 우수한 생체적합성을 가진 합성고분자 중에 하나이다[1]. 이러한 PVA는 단량체의 호변이성질화로 인하여 대부분 알데하이드 형태로 존재하기 때문에 비닐에스테르계열의 단량체를 중합하여 비누화시켜 제조하는 것이 일반적인 방법으로 알려져있다[2]. 최근 생체적합성을 가진 합성고분자에 대한 관심이 부각되면서 PVA에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이는 PVA가 다른 합성고분자에 비하여 비교적 구조가 간단하고, 또한, 측쇄에 존재하는 수산기에 의하여 다양한 물성을 나타내기 때문이다. (중략)
본 연구에서는 폴리비닐알콜(PVA)와 폴리프로필렌글리콜(PPG)기반의 창상피복용 수분산 폴리우레탄수지를 합성하였으며, 시료의 물리적 특성을 필름 시료와 피혁(Full-Grain) 표면에 코팅을 하여 물리적 특성 변화를 연구하였다. 인장강도의 경우 PVA가장 적게 반응된 PUD-PA1 2.00 kgf/㎟ 으로 가장 높은 저항성을 보였으며. 마찬가지로 연실율은 PVA가장 적게 반응된 PUD-PA1가 554%로 높게 측정되었다. 내마모성 측정 결과 PVA 반응이 증가함에 따라 표면의 강도나 낮게 36.77 mg.loss로 감소됨을 알수 있었다.
DMFC 성능을 개선시키기 위한 연구의 큰 영역은 고분자전해질막에 있으며 methanol crossover에 대한 영향을 최소화시킬 수 있는 소재개발이 우선적으로 요구되는 실정이다. 이러한 문제의 해결을 위해 Pivovar와 Cussler [1] 등은 투과증발 막분리공정에서 메탄올 저항체로 잘 알려진 폴리비닐알콜(poly vinyl alcohol, PVA)를 이용한 전해질막 연구를 하였다.(중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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