• 폴리머
• /
• 제24권4호
• /
• pp.437-444
• /
• 2000

본 연구는 metallocene 계열 촉매인 rac-Et(Ind)$_2$ZrCl$_2$촉매와 현재 상업용 공정에서 사용하고 있는 제3세대 Ziegler-Natta 촉매를 이용하여 반 회분식 반응기내에서 프로필렌 중합을 실시하였다. 이로부터 각 촉매계의 최적 중합 변수와 생성된 중합체의 각종 물성을 파악하였다. 두 촉매계로부터 생성된 중합체의 입자 크기 및 분포 결과와 중합 반응의 활성 측정 실험을 통해 Ziegler-Natta 촉매는 4$0^{\circ}C$에서, rac-Et(Ind)$_2$ZrCl$_2$는 5$0^{\circ}C$에서 각각 최적의 반응성을 나타냄을 알 수 있었다. 중합 온도는 추적의 중합 반응 활성 결과를 결정하는 중요한 인자이지만 과잉의 온도 조건에서는 중합체의 뭉침 현상이 현저함을 찰 수 있었다. 조촉매 농도 변화에 따른 중합 결과로부터 각 촉매계에서 조촉매의 농도 상한선을 구할 수 있었으며, 과량의 조촉매 농도는 오히려 중합 속도나 수율을 감소시킴을 알 수 있었다. Metallocene 촉매계에서 조촉매로 사용하는 methylaluminoxane (MAO)이나 triethylaluminum (TEAl)은 중합 활성에만 영향을 줄 뿐 중합체의 물성에는 영향을 주지 못하는 반면, Ziegler-Natta촉매계의 경우 para-ethoxyethylbenzoate (PEEB)는 중합 활성뿐 아니라 중합체의 입체 규칙성을 결정하는 중요한 인자로 작용함을 알 수 있었다. 본 실험에서는 단량체로 사용된 propylene의 분압과 중합체 수율간에는 1차의 선형관계가 성립됨을 발견할 수 있었다.

• 청정기술
• /
• 제11권1호
• /
• pp.41-50
• /
• 2005

본 연구는 환경친화적인 선형 비이온 계면활성제인 LE-형유화제를 사용하여 점착성분의 단량체로 노말부틸 아크릴레이트 (n-butyl acrylate, n-BA)와 응집성분의 단량체로 메틸메타 아크릴레이트 (methyl metacrylate, MMA)를 사용하여, 폴리머 시멘트용 아크릴계 에멀젼 수지를 제조하기 한 최적조건을 얻기 위해 수용액상에서 유화중합을 실시하였다. 실험결과, 사용한 계면활성제 (LE-형)의 친수성인 체인 길이(n)의 값이 증가할수록 응석의 발생이 줄어들어 안정한 폴리머 에멀젼을 얻을 수 있었다. 최종 폴리머 에멀젼의 농도는 이 계면활성제의 사용량을 증가시킴에 따라 증가하다가 어느 농도 이상에서 응석의 발생이 거의 없는 폴리머 에멀젼을 얻을 수 있었으며, 반면에 평균 입자크기도 사용량에 따라 작아지다가 250 nm로 일정한 크기를 나타내었다. 또한 기능성 폴리머로서 보조모노머의 첨가는 최종 폴리머 에멀젼의 응석과 입자크기에 크게 영향을 미쳤는데, 주 모노머에 보조 모노머인 아크릴산 (acrylic acid, AA)과 아크릴 아마이드 (acrylic amide, AM)의 혼합하여 첨가한 경우, 첨가하지 않은 경우에 비해 응석의 발생이 줄어들어 안정한 폴리머 에멀젼을 얻을 수 있었다. 최적조건에서 어진 아크릴 폴리머 에멀젼은 평균 입자크기 200-300 nm, 제타전위 (zeta potential)값 -50 mv 정도였으며, 단일 유리전이온도 (glass temperature, Tg)를 가진 고분자 나노 입자가 수용액상에 잘 분산되어 있음을 알 수 있었다. 따라서 중합조건을 최적화시켜 안정된 폴리머 에멀젼을 얻을 있었다.

• 청정기술
• /
• 제11권1호
• /
• pp.1-12
• /
• 2005

본 연구는 모노머로 메틸메타 아크릴레이트와 노말부틸 아크릴레이트를 사용하여 수용액상에서 반연속식 유화중합을 실시하여 안정성이 우수한 폴리머 시멘트용 아크릴계 폴리머 에멀젼을 제조하기 위해 최종 폴리머 에멀젼의 평균 입자크기 및 농도에 관한 계면활성제의 영향을 고찰하였다. 실험결과, 사용한 비이온 계면활성제에 관한 폴리머 에멀젼의 농도는 LE-50, NP-50 > CE-50, Tween 20 > TX-405 > Brij 35 순으로 최종 폴리머 응석에 기인하여 낮아졌으며, 평균 입자크기도 작아지는 경향을 나타내었다. 또한 LE형과 NP형 비이온 계면활성제는 친수성 체인의 길이(n)가 증가할 수 록 응석의 발생이 거의 없는 안정한 폴리머 에멀젼을 얻을 수 있었으며, n = 30이상의 체인에서 평균입자크기는 250 - 320 nm, 폴리머 농도는 수용액 기준으로 40 %를 얻을 수 있었다. 반응초기에 반응기에 투입 (Initial reactor charge)한 계면활성제 종류의 영향은 음이온 계면활성제인 SDS를 사용한 경우에는 사용량에 무관하게 폴리머 에멀젼의 농도는 거의 일정하였으나, 양이온 계면활성제인 CTAB와 반응형 계면활성제인 HN-100의 경우에는 폴리머 에멀젼 농도가 낮아지는 경향을 나타내었다. 반면에 평균 입자크기는 SDS < CTAB < HN-100 순으로 커지는 경향이었다.