폴리머 (Polymer(Korea))

  • 제38권1호
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  • Pages.31-37
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  • 2014
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  • 0379-153X(pISSN)
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  • 2234-8077(eISSN)
한국고분자학회 (The Polymer Society of Korea)
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ε-Caprolactam과 2-Piperidone으로부터 나일론 6,5 공중합체 제조 및 특성평가

Preparation and Characterization of Nylon 6,5 Copolymers from ε-Caprolactam and 2-Piperidone

  • 김혜영 (한국화학연구원 융합연구본부 바이오화학연구센터) ;
  • 고진선 (한국화학연구원 융합연구본부 바이오화학연구센터) ;
  • 류미희 (한국화학연구원 융합연구본부 바이오화학연구센터) ;
  • 김대수 (충북대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 송봉근 (한국화학연구원 융합연구본부 바이오화학연구센터) ;
  • 이승환 (한국화학연구원 융합연구본부 바이오화학연구센터) ;
  • 박시재 (명지대학교 에너지 환경공학과) ;
  • 제갈종건 (한국화학연구원 융합연구본부 바이오화학연구센터)
  • Kim, Hye Young (Research Center for Biobased Chemistry, Division of Convergence Chemistry, Korea Research Institute of Chemical Technology) ;
  • Goh, Jin-Seon (Research Center for Biobased Chemistry, Division of Convergence Chemistry, Korea Research Institute of Chemical Technology) ;
  • Ryu, Mi Hee (Research Center for Biobased Chemistry, Division of Convergence Chemistry, Korea Research Institute of Chemical Technology) ;
  • Kim, Dae Su (Department of Chemical Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Song, Bong-Keun (Research Center for Biobased Chemistry, Division of Convergence Chemistry, Korea Research Institute of Chemical Technology) ;
  • Lee, Seung Hwan (Research Center for Biobased Chemistry, Division of Convergence Chemistry, Korea Research Institute of Chemical Technology) ;
  • Park, Si-Jae (Department of Environmental Engineering and Energy, Myongji University) ;
  • Jegal, Jonggeon (Research Center for Biobased Chemistry, Division of Convergence Chemistry, Korea Research Institute of Chemical Technology)
  • 투고 : 2013.07.19
  • 심사 : 2013.09.25
  • 발행 : 2014.01.25
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초록

본 연구에서는 바이오매스 기반 나일론 6,5 공중합체를 제조하기 위하여 단량체인 ${\varepsilon}$-caprolactam과 2-piperidone을 glucose로부터 발효공정으로 제조된 lysine과 5-aminovaleric acid로부터 각각 제조하였다. 이들을 potassium tertbutoxide를 촉매로 하고 acetyl-2-caprolactam과 이산화탄소를 개시제로 사용하여 $40^{\circ}C$에서 음이온 개환 중합 방법을 이용하여 나일론 6,5 공중합체를 제조하였다. 제조된 바이오 나일론 6,5 공중합체의 특성을 여러 가지 기기분석 방법으로 분석하였다. 이때 얻어진 고분자의 점도분자량($M_{\eta}$)은 최대 30000 g/mol 정도였으며, 중합 수율은 50% 이상이었다. 이들은 모두 semi-crystalline 고분자로 밝혀졌다. 열 특성 분석 결과 용융온도는 약 $165^{\circ}C$ 정도로 분해온도 $250^{\circ}C$와 큰 차이를 나타내었다. 이들 고분자들은 우수한 가공성과 응용성을 지닐 것으로 예상된다.

To prepare biomass based nylon 6,5 copolymers, ${\varepsilon}$-caprolactam and 2-piperidone, the monomers of nylon 6,5 copolymers, were synthesized respectively from lysine and 5-aminovaleric acid which were produced from glucose by the fermentation process. The copolymers were then polymerized by the anionic ring opening polymerization of them at $40^{\circ}C$, using potassium tert-butoxide as a catalyst and acetyl-2-caprolactam and carbon dioxide as initiators. The prepared copolymers were characterized with various analytical methods: their viscosity molecular weight ($M_{\eta}$) was as high as 30000 g/mol and polymerization yield was over 50%, and it was found that they were semi-crystalline polymers having melting point at $165^{\circ}C$ which was much lower than its thermal degradation point, $250^{\circ}C$. These polymers were expected to have good thermal processability and application fields.

키워드

과제정보

연구 과제번호 : 바이오매스기반 단량체를 이용한 나일론 4중합/생산기술 개발

연구 과제 주관 기관 : 산업부

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