• 청정기술
• /
• 제18권2호
• /
• pp.123-143
• /
• 2012

초임계유체기술은 최근 다양한 화학 산업 분야에서 새로운 관심을 모으고 있는 신기술의 하나라 할 수 있다. 초임계유체기술은 높은 용해성, 빠른 침투성, 빠른 물질 이동 등의 초임계유체 장점을 이용한 기술로써 친환경, 에너지 절감, 고효율성을 가진 현재로서 가장 효과적이고 실용적인 기술이라 하겠다. 이러한 특징을 가진 초임계유체기술을 이용한 응용 기술의 잠재력을 분석 및 평가하고 개발하는 것은 필수적이다. 따라서 본 총설에서는 초임계유체기술의 응용 측면에서 초임계유체내에서 고분자 중합 공정의 최적화를 위한 기초자료인 모노머/고분자의 고온 고압에서 초임계유체 내에서의 상거동 현상을 설명하고, 이러한 자료를 통해 초임계유체 내에서 특정물질을 분리 할 수 있는 분자인식고분자의 제조와 성능 평가에 대해 소개하였다.

• 폴리머
• /
• 제35권4호
• /
• pp.284-288
• /
• 2011

초임계 유체에서 poly(L-Lactide) (PLLA)의 산업화 생산 공정 개발을 위한 예비 연구로 1-dodecano/stannous 2-ethyl-hexanoate(DoOH/Sn(Oct)$_2$)를 개시제로 하여 chlorodifluoromethane 초임계 용매 하에서 락티드의 개환 중합을 실시하였다. 중합은 3 L 반응기를 사용하였으며 중합시간, 온도, 압력 및 단량체와 초임계 용액 농도에 따른 중합거동을 관찰하였다. 중합시간이 5시간 경과할 경우 얻어진 중합체의 반응 수율 및 분자량은 각각 72%, 68000 g/mol이었다. 단량체의 농도가 증가할수록 중합체의 수율 및 분자량은 증가하였으며 최대 각각 97%, 144000 g/mol이 얻어졌다. 반응기의 압력이 130에서 240 bar로 증가할 경우 PLLA의 수율 및 분자량이 증가하였다. 얻어진 중합체의 열안정성을 향상시키기 위해 메탄올 처리 및 진공 처리를 실시하였다. 그 결과 두 가지 방법 모두 PLLA의 열안정성을 향상시켰다.

• Macromolecular Research
• /
• 제16권2호
• /
• pp.120-127
• /
• 2008

Glycidyl methacrylate linked poly(dimethylsiloxane) (GMA-PDMS) was synthesized and used as a stabilizer for the dispersion polymerization of methyl methacrylate (MMA) in supercritical $CO_2$. This study examined the effect of the concentrations of the stabilizer, 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) initiator, and MMA on the yield, molecular weight, and morphology of the poly(methyl methacrylate) (PMMA) product. PMMA was obtained in 94,6% yield using only 0,87 wt% GMA-PDMS, When the AIBN concentration was increased from 025 to 1.06 wt%, the molecular weight and particle size of the PMMA decreased from 56,600 to 21,600 and from 4.1 to $2.7{\mu}m$, whereas the particle size distribution increased from 1.3 to 1.9. The $M_n$ of the PMMA product ranged from 41,600 and 55,800 under typical polymerization conditions. The PMMA particle diameter ranged from 1.8 to $11.0{\mu}m$ and the particle size distribution ranged from 1.4 to 1.8.

• 청정기술
• /
• 제12권2호
• /
• pp.62-66
• /
• 2006

다양한 폴리디메틸실록산계 공중합체를 안정화제로 이용하여 초임계 이산화탄소 내에서의 개환중합을 통해 PLLA를 제조하였다. 초임계 개환중합에 사용된 폴리디메틸실록산 공중합체는 폴리디메틸실록산 거대개시제를 사용하여 그룹전이중합법(GTP법)을 이용하여 제조하였다. $\small{L}$-락타이드의 초임계 현탁중합을 통해 수미크론크기의 입자가 형성되었음을 전자 주사 현미경을 통해 확인하였고, 또한 겔 투과 크로마토 그라피 분석을 통해 상당히 좁은 분자량 분포의 PLLA가 제조되었음을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제43권1호
• /
• pp.21-26
• /
• 2005

초임계 이산화탄소를 이용하여 다공성 고분자 모노리스를 제조하는 실험적 연구를 행하여, 단량체의 종류와 중합반응 조건들이 생성되는 고분자 모노리스의 물성에 미치는 영향을 실험적으로 조사하였다. 중합반응은 반응이 진행되는 동안 반응물의 상변화를 관찰할 수 있도록 사파이어 창을 부착한 고압 반응기 내에서 진행되었으며, 단량체의 농도가 매우 낮은 경우를 제외하고는 반응기 내부형태와 동일한 형상의 건조하고 다공성인 고분자 모노리스를 얻었을 수 있었다. 생성되는 고분자 모노리스의 비 표면적은 반응혼합물 중의 단량체 농도와 중합반응 압력에 따라 증가하였으며, 기계적 강도는 경도 보강제 MMA를 첨가하여 증대시킬 수 있었다.

• 청정기술
• /
• 제12권4호
• /
• pp.191-197
• /
• 2006

초임계이산화탄소 내에서의 고분자중합은 생성된 고분자와 미반응물질의 분리가 용이하며, 유기용매나 물을 매체로 사용하는 기존의 고분자합성법에서와는 달리 무독성의 $CO_2$를 사용함으로써 폐수나 공해를 발생시키지 않는 청정공정으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 산업적으로 다양한 용도를 가지고 있는 폴리비닐알코올(poly(vinyl alcohol) 또는 PVA)의 제조에 필수적으로 요구되는 폴리비닐아세테이트(poly(vinyl acetate) 또는 PVAc)를 초임계이산화탄소를 용매로 사용하여 세계에서 두 번째로 합성하였다. Silicone계 고분자 계면활성제와 3 가지 개시제를 이용하여 338.15 K와 34.5 MPa에서 vinyl acetate의 분산중합을 실시하고, 개시제와 계면활성제의 함량변화 및 종류에 따라 생성되는 PVAc의 수율과 분자량 변화, 반응시간이 PVAc의 수율과 분자량에 영향을 알아보았다. 반응실험 결과로 얻어진 PVAc의 Mw는 60,000 ~ 140,000 g/mol, Mn은 30,000 ~ 70,000 g/mol이며, 수율은 10 ~ 80%를 기록하였다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.17-32
• /
• 2010

본 총설에서는 이산화탄소에 용해력이 있는 새로운 탄화수소 공중합체의 설계와 개발, 그리고 생체친화성 고분자의 초임계 중합을 위한 효과적인 계면활성제로써의 성능에 대해 소개하고, 초입계 유체의 기본적 개념을 용매로서의 성질과 고분자 합성분야에서의 응용적인 측면에서 기술한다. 이산화탄소에 높은 용해력을 지닌 탄화수소 고분자 중합을 위해 새로운 리빙라디칼 중합기술을 사용하였고, 이 물질들의 이산화탄소 내에서의 상거동을 측정하여 공중합체의 분자량과 구조가 용해도에 미치는 영향을 조사하였다. 초임계 분산중합에서의 효과적인 계면활성력을 확인하였고, 성장하는 입자의 안정화에 필요한 키 파라미터를 결정하기 위해 다양한 조건에서 실험을 수행하였으며, 화장품 분야에 응용될 수 있는 새로운 구조의 친환경 고분자 소재 개발에 이 연구가 작용될 수 있다는 잠재적인 가능성을 확인하였다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.319-325
• /
• 2004

An experimental study on the preparation of monolithic porous polymers by environmentally friend process in supercritical carbon dioxide has been carried out. Polymerization mixture composed of a cross-linking monomer, initiator and functional co-polymer was charged in the reactor with sapphire window. After the system was purged with a flow of $CO_2$ for 15 min, the reactor was pressurized with liquid $CO_2$ up to 100 bars. The reactor was isolated from and placed back to the system via quick connector for shaking until the mixture had become fully homogeneous. The reactor was then heated and pressurized to the required reaction conditions and left overnight. After cooling and $CO_2$ evacuation, the polymer was removed from the reactor as dry, white, continuous monoliths. The effect of experimental conditions on the physical properties of porous polymer was systematically examined, and it was found that monomer content had a major effect on the physical properties of the polymers.

• Elastomers and Composites
• /
• 제34권4호
• /
• pp.350-359
• /
• 1999

초임계유체로써 물, 28% 암모니아 수용액, 암모니아에 대한 폐타이어의 전환율과 오일수율을 비교하였다. 같은 온도와 압력에서 초임계암모니아에 의한 전환율이 가장 높았다. 본 논문에서는 전환율이 가장 높은 초임계암모니아를 주용매로 사용하였고 오일수율을 극대화할 수 있는 공용매로서 수소공여체 물질인 테트라린을 사용하였다. 테트라린의 함량이 증가할수록 오일의 수율은 증가하였다. 초임계암모니아 단독으로 폐타이어를 추출했을 때, 오일의 수율은 $280^{\circ}C$, 22.3MPa에서 48.8%인 반면에 폐타이어에 대한 테트라린의 무게비(데트라린무게/폐타이어무게)가 5일 때 오일의 수율은 $280^{\circ}C$, 22.3MPa에서 61.2%였다. 이런 현상은 초임계상태의 열분해에서 생성된 라디칼이 수소공여체물질에 의해 안정화되어 생성물의 고분자화 또는 이차분해가 억제되는 것으로 보여진다. 테트라린에 팽윤시킨 폐타이어는 적은 데트라린 소모로도 높은 오일수율을 얻을 수 있었다.

• Macromolecular Research
• /
• 제17권1호
• /
• pp.51-57
• /
• 2009

Using glycidyl methacrylate-linked poly(dimethylsiloxane), methyl methacrylate was polymerized in supercritical $CO_2$. The effects of $CO_2$ pressure, reaction time, and mixing on the yield, molecular weight, and molecular weight distribution (MWD) of the poly(methyl methacrylate) (PMMA) products were investigated. The shape, number average particle diameter, and particle size distribution (PSD) of the PMMA were characterized. Between 69 and 483 bar, the yield and molar mass of the PMMA products showed a trend of increasing with increasing $CO_2$ pressure. However, the yield leveled off at around 345 bar and the particle diameter of the PMMA increased until the pressure reached 345 bar and decreased thereafter. With increasing pressure, MWD became more uniform while PSD was unaffected. As the reaction time was extended at 207 bar, the particle diameter of PMMA decreased at $0.48{\pm}0.03%$ AIBN, but increased at 0.25% AIBN. Mixing the reactant mixture increased the PMMA yield by 18.6% and 9.3% at 138 and 207 bar, respectively.