청정기술을 석유화학분야에 적용하기 위해서는 주어진 공정에 대한 모사기가 요구된다. 본 연구에서는 주어진 공정에 대한 모사기화 과정에서 반응부분과 재순환 부분에 대한 모사기화 과정을 각각 EA(Ethanol) 공정과 MEK(Methyl Ethyl Ketene) 공정을 예로 들어 설명하였다. 완성된 모사기를 기반으로 여러 가지 개선안을 도출하고 그 개선안들에 대한 타당성 검증을 수행함으로써 청정 기술을 현장에 보급하고 이러한 과정을 지속적으로 유지할 수 있는 환경을 제공하였다.
본 논문에서는 bisphenol-S (BPS)와 epichlorohydrin (ECH)를 NaOH의 촉매하에서 중합시켜 diglycidylether of bisphenol-S (DGEBS) 에폭시 수지를 합성하였다. IR, NMR spectra 분석, 그리고 원소분석에 의해 합성한 DGEBS 에폭시 수지의 화학구조를 확인하였다 산무수화물계 phthalic anhydride (PA)와 tetrahydrophthalic anhydride (THPA)를 경화제로 사용하여 DSC에 의한 열분석을 통하여 DGEBS 에폭시 수지의 경화 동력학과 유리전이온도 ($T_g$)를 고찰하였으며, TGA 열분석을 사용하여 경화된 시편의 열안정성을 측정하였다. 실험 결과 DGEBS/PA계의 경화 활성화 에너지 ($E_a$)는 DGEBS/THPA계보다 높았지만 ($T_g$), 열분해 개시온도 (IDT), 그리고 분해 활성화 에너지 ($E_t$)는 DGEBS/THPA계보다 낮았다. 이는 경화제의 ring strain에 의하여 DGEBS/THPA계의 가교 밀도가 증가하였기 때문인 것으로 사료된다.
The change of interactions of anionic surfactants, sodium dodecyl sulfate(SDS) and sodium tetradecyl sulfate(575) in the presence of electrolytes, to the chitosan-based polyelectrolyte(sol'n and gel phase) were studied. The chitosan gel used in this study were crosslinked with epichlorohydrin(ECH). Binding isotherms were determined by potentiometric technique using a surfactant ion selective solid-state electrode and the results were represented by using the sequence generating function(SGF) method. The results of binding isotherm were shown comparatively high cooperativity. The addition of electrolytes in the chitosan/SDS system resulted in a shift of the binding to higher free surfactant concentration because of screen effect by the electrolytes. Degree of binding of chitosan gel was higher than that of chitosan sol'n. And also a conformational phase transition of the chitosan gel in the presence of electrolytes has been investigated.
The change of interactions of anionic surfactants, sodium dodecyl sulfate(SDS) and sodium tetradecyl sulfate(575) in the presence of electrolytes, to the chitosan-based polyelectrolyte(sol'n and gel phase) were studied. The chitosan gel used in this study were crosslinked with epichlorohydrin(ECH). Binding isotherms were determined by potentiometric technique using a surfactant ion selective solid-state electrode and the results were represented by using the sequence generating function(SGF) method. The results of binding isotherm were shown comparatively high cooperativity. The addition of electrolytes in the chitosan/SDS system resulted in a shift of the binding to higher free surfactant concentration because of screen effect by the electrolytes. Degree of binding of chitosan gel was higher than that of chitosan sol'n. And also a conformational phase transition of the chitosan gel in the presence of electrolytes has been investigated.
기존의 Epichlorohydrin의 생산 공정을 개선하기 위해 중간 생성물인 dichlorohydrin생성 반응인 hypochlorination 반응에 대한 실험을 통해 개선방안을 조사하였다. 첫 번째로 이 반응에서 사용되고 있는 공업용수를 PVC 공장으로부터 방출된 폐수를 재활용하여 사용하였을 경우 반응 수율에 미치는 영향에 대해 실험하였고 실제적인 반응 생성물 조성에는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 부반응물 중 거의 대부분을 차지하고 있는 TCPA를 정제공정 이전에 "추출제 A"를 사용하여 제거할 수 있다. 이를 이용하여 TCPA에 의한 부가적인 부반응을 억제하고 후단의 정제공정에서 분리하는데 소요되는 에너지를 절감할 수 있을 것이다. 또한 Allyl chloride와 반응하는 염소기체의 양을 감소시키면서 생성물의 조성변화를 관찰하였다. 주반응 생성물의 수율에 는 거의 영향을 미치지 않으면서 부반응물의 비율이 다소 감소하는 경향을 확인할 수 있었다.
진동 원편광 이색성(VCD; Vibrational Circular Dichroism) 분석기기를 사용한 키랄 유도체의 광학순도 분석을 수행하였다. 이 분석법을 통하여 광학이성체의 절대배위와 2% 이내의 오차 범위 내에서 %EE 값을 용이하게 측정할 수 있었다. 또한 VCD분석을 연속순환방식으로 시간 변화와 함께 수행하여 키랄화합물의 %EE 값을 측정하였다. ECH와 글리시돌 두 키랄 성분이 섞인 2성분 계에서 특별한 분리조작 없이 각 성분에 대한 농도 및 %EE 변화를 동시에 모니터링하는 것이 가능하였다. 본 연구에서 응용한 VCD 분석법은 반응 중의 반응 속도 등을 연속적으로 측정하는데 유용한 기법이며, 서로 다른 키랄 화합물이 혼합되어 있는 경우에 각각의 광학순도를 시간 변화와 함께 비파괴법으로 측정하기에 편리한 방법임을 확인하였다.
폴리소르베이트류, 염화콜린, 주석산수소콜린, 변성전분 및 향신료 중 1,4-디옥산 및 클로로히드린류의 분석법을 개발하고 확립된 방법으로 잔류량을 조사한 결과는 다음과 같다. 분석에 사용된 트랩으로는 Vocarb 3000이 적합하였고 이때의 검출한계는 DOX 1.38$\mu\textrm{g}$, EPC 0.23$\mu\textrm{g}$, PCH 3.30$\mu\textrm{g}$, ECH 3.97$\mu\textrm{g}$, DCP 20.43$\mu\textrm{g}$이었다. 검체 온도증가와 무수황산나트륨 농도 증가에 따라 분석감도는 증가하였으나 6$0^{\circ}C$ 이상에서는 상대표준편차(RSD, %)가 6%를 초과하여 재현성이 떨어져 분석온도를 5$0^{\circ}C$로 설정하였다. 폴리소르베이트류에서의 회수율은 염을 첨가하지 않고 측정하였을 때 EPC(66%)를 제외하고는 90%이상을 나타내었다. 염화콜린 및 주석산수소콜린의 경우에는 대부분 회수율이 100% 이상이었으나 주석산수소콜린의 EPC는 20%로 낮게 나타났다. 히드록시프로필인산이전분, 히드록시프로필전분 및 찰옥수수전분에서는 검체를 가수분해한 후 회수율을 측정한 결과 검체종류별 큰 차이 없이 회수율이 90% 이상을 나타내었다. 향신료의 분석에서는 무수황산나트륨을 첨가하여 분석한 결과 회수율이 90%이상이었다. 구매한 폴리소르베이트류, 염화콜린, 주석산수소콜린, 향신료 중 1,4-디옥산 및 클로로히드린류를 분석한 결과 트윈 80에서 DOX가 2.5ppm 검출되었으나 이외의 검체에서는 모두 불검출되었고 직접 제조한 히드록시프로필전분에서도 모두 불검출되었다.
Low viscosity aromatic hyperbranched polyester epoxy resin (HTBE) was synthesized by the reaction between epichlorohydrin (ECH) and carboxyl-end hyperbranched polyester (HTB) which was prepared from inexpensive materials $A_2$ (1,4-butanediol glycol, BEG) and $B_3$ (trimellitic anhydride, TMA) by pseudo one-step method. The molar mass of the HTB was calculated from its acid value by "Recursive Probability Approach". The degree of branching (DB) of the HTB was characterized by model compounds and $^1H$ NMR-minus spectrum technology, and the DB of the HTB was about $0.47{\sim}0.63$. The viscosity and epoxy equivalent weight of the HTBE were $3,600{\sim}5,000\;cp$ and lower than 540 g/mol respectively. The reaction mechanism and structure of the $AB_2$ monomer, HTB and HTBE were investigated by MS, $^1H$ NMR and FTIR spectra technology. The molecular size of HTBE is under 8.65 nm and its shape is ellipsoid-like as determined by molecular simulation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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