• 제목/요약/키워드: Thermal induced phase separation

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열유도 상분리법을 이용한 순수 투과 성능이 우수한 폴리에테르 에테르 케톤 분리막 제조와 모폴로지 분석 및 특성평가 (Polyether Ether Ketone Membrane with Excellent Pure Permeability Using Thermally Induced Phase Separation Method and Morphology Analysis with Characterization)

  • 임광섭;장성준;임채홍;남상용
    • 공업화학
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    • 제35권3호
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    • pp.214-221
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    • 2024
  • PEEK는 우수한 열안정성, 내화학성 및 높은 기계적 강도를 가져 분리막에서 많이 이용된다. 하지만 높은 용융온도로 인해 성형이 어렵고 적합한 용매를 찾기 어렵다는 단점을 지닌다. 따라서 본 연구에서는 기계적 강도와 화학적 안정성이 우수한 분리막을 제조하기 위하여 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone, PEEK)과 벤조페논(diphenyl ketone, DPK)을 희석제로 사용하여 분리막을 제조하였다. 분리막은 PEEK의 단점을 보완하기 위해 열 유도 상분리법(thermally induced phase separation, TIPS)을 이용하여 분리막을 제조하였으며 이후 특성평가를 진행하였다. 먼저 분리막 제조 조건을 알아보기 위하여 고분자 함량에 따른 결정화 온도, cloud point를 이용하여 상평형도 작도를 하여 최적의 분리막 제조 조건을 확인하였다. 이후 전자주사현미경(scanning electron microscopy, SEM)을 통하여 고분자와 희석제의 함량에 따른 분리막의 모폴로지 변화를 확인하였고, 고분자 함량이 증가할수록 분리막의 두께가 증가하는 경향을 확인하였다. 분리막으로서 성능을 평가하기 위해 인장 강도와 DI-water 투과도 테스트를 진행하였다. 앞선 특성 평가를 통해 PEEK를 사용한 분리막의 우수한 기계적 강도와 투과성능을 확인하였다.

열적으로 유도된 상 분리에 의해 제조된 폴리스티렌 미세 다공성 막 (Microporous Polystyrene Membranes Produced via Thermally Induced Phase Separation)

  • Song, Seung-Won;Torkelson, John M.
    • 멤브레인
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    • 제5권3호
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    • pp.119-128
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    • 1995
  • 폴리스티렌과 싸이클로헥산 용액으로부터 제조된 멤브레인의 미세구조 형성에 미치는 coarsening의 효과를 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 연구하였다. 고분자 용액의 열 분석은 DSC를 이용하여 행하여졌으며 demixing peak의 개시 온도로부터 binodal 곡선이 결정되었다. 열적으로 유도된 상 분리(TIPS) 공정과 freeze drying 기법을 이용하여 제조된 고분자 막의 미세 구조는 coarsening 시간과 quench 경로에 의해 큰 영향을 받음이 확인되었다. Spinodal decomposition이 상 분리 기구인 경우에는 멤브레인의 미세구조가 서로 잘 연결되고 거의 일정한 cell 크기를 갖게 되며, 용매를 제거하기 이전에 상 분리 시간을 증가시킴으로써 멤브레인의 pore 크기를 증가시킬 수 있음이 판명되었다. 또한 멤브레인의 cell 또는 pore 크기 증가는 coarsening time과 quench depth에 크게 의존함이 확인되었다. 본 연구에서는 특히 고분자 용액의 농도가 이로부터 제조되는 고분자 막의 구조에 미치는 역할을 규명하였다.

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Unsaturated Polyester/Polyvinylacetate Semi-IPN의 경화반응속도에 따른 상분리현상 연구 (The Study on Phase Separation Development by Curing Reaction Rate for Unsaturated Polyester/Polyvinylacetate Semi-IPN)

  • 장원영;김무술;김진환;남재도
    • 폴리머
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    • 제25권1호
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    • pp.78-89
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    • 2001
  • 불포화폴리에스터/폴리비닐아세테이트 semi-IPN의 경화과정 중 경화속도와 상분리 확산속도의 상호관계 속에서 형성되는 상분리 모폴로지를 광산란 및 열분석 장치를 이용하여 연구하였다. 열경화성 고분자의 경화과정 중 열가소성 고분자의 확산에 기인한 물성의 변화를 측정하였고, 상분리를 수반하는 경화과정에서의 활성화에너지의 변화를 Flynn-Wall method를 이용하여 구하였다. 반응에 의하여 나타나는 상분리현상은 경화과정 중 다양한 상분리 거동을 나타내게 되는데, 폴리비닐아세테이트가 10 wt%일 경우에는 반응도중에 상분리가 일어나지 않고 냉각 후 상온에서 nucleation & growth 거동과 유사한 형태로 상분리가 발생하였고, 11.65 wt% 이상에서는 반응도중 spinodal decomposition으로 사료되는 상분리가 발생하였다. 또한 상분리현상이 경화속도에 영향을 미친 것을 활성화에너지의 변화거동으로부터 확인하였으며, 온도변화에 따라 총산란량을 측정하였고 이로부터 확산에 의한 상분리 속도 R(${\beta}_m$)를 비교하였다.

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CO2 초임계 유체에서 열식법을 이용한 다공성 폴리프로필렌 막의 제조 (Preparation of Porous Polypropylene Membrane by a Thermally Induced Phase Separation Method in Supercritical CO2)

  • 이상준;정재관
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권1호
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    • pp.16-20
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    • 2005
  • $CO_2$ 초임계 유체에서 열식법을 이용하여 폴리프로필렌과 켐펜을 혼합하여 다공성 폴리프로필렌 막을 제조했다. 폴리프로필렌 농도 10 wt%의 조건에서 제조된 폴리프로필렌 막의 공극률은 메탄올, 에탄올, n-부탄올에 따라 각각 78, 80, 73%였다. 폴리프로필렌의 농도가 증가할수록 인장강도는 높아졌으며 폴리프로필렌 농도가 10 wt% 일 때 인장강도는 $0.17kg_f/mm^2$였다. $CO_2$ 초임계 유체를 사용하여 켐펜을 추출한 결과 시간에 따라 추출속도가 증가하였으며 5분 경과 후 94% 제거되었다. 온도가 증가함에 따라 추출속도가 증가했으며 $45^{\circ}C$ 조건에서 99% 제거되었다. 그러나 그 이상의 높은 온도에서는 추출속도는 저하되었다. 150 bar의 압력까지는 압력이 증가함에 따라 켐펜의 추출속도는 증가하였으나, 그 이상의 압력 조건에서는 압력이 증가함에 따라 추출속도는 미소하게 감소했다. 추출속도는 $CO_2$ 초임계 유체의 켐펜에 대한 용해도 특성과 상관성이 있었다.

기능성 마이크로스피어의 제조와 응용(II) 분산염료를 함유한 에틸렌-비닐아세테이트 중합체의 마이크로스피어 제조와 특성 (Preparation and Application of Functional Microsphere (II) Formation and Characteristics of Poly(ethylene-co-vinylacetate) Microsphere with Disperse Dye)

  • 이신희;조현;박수민
    • 한국의류산업학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.371-376
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    • 2008
  • Poly(ethylene-co-vinylacetate) (EVA) microspheres were prepared by thermally induced phase separation (TIPS) in toluene. The microsphere formation occurred by the nucleation and growth mechanism in metastable region. The effects of the concentration and component of the polymer and cooling rate on microsphere formation were investigated. The microsphere formation and growth were followed by the cloud point of the optical microscope measurement. The microsphere size distribution, which was obtained by particle size analyzer, became broader when the polymer concentration was higher, the content of vinyl acetate in EVA copolymer was higher, the cooling rate of EVA copolymer solution were lower. The content of disperse dye in EVA microsphere was obtained by TGA thermal analysis, the dye content of EVA15 and EVA18 were 3.5 and 2.0 wt% respectively.

포지용 오프셋 PS판의 현상액 개발 (A Study on the development of developer for positive type presensitized off-set plates)

  • 오세웅
    • 한국인쇄학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-11
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    • 1998
  • Recently the study of the application of liquid crystal in industrial fields has developed rapidly. It is well known that the encapsulated liquid crystal is advantageous than raw liquid crystal for protection of surface pollution. This paper describes a new class of thermal sensor. It is that the liquid crystal polymer composite(LCPC) films consisting of a continuous LC phase embedded in a three-dimensional network of polymer matrix are formed by photopolymerization-induced phase separation. In this works, it has been demonstrated that consiste of a 8:2 mixture of chiral nematic liquid crystal and HX-620 has the greatest domain and it was best discoloration.

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Comparative analysis of two methods of laser induced boron isotopes separation

  • K.A., Lyakhov;Lee, H.J.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.407-408
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    • 2011
  • Natural boron consists of two stable isotopes 10B and 11B with natural abundance of 18.8 atom percent of 10B and 81.2 atom percent of 11B. The thermal neutron absorption cross-section for 10B and 11B are 3837 barn and 0.005 barn respectively. 10B enriched specific compounds are used for control rods and as a reactor coolant additives. In this work 2 methods for boron enrichment were analysed: 1) Gas irradiation in static conditions. Dissociation occurs due to multiphoton absorption by specific isotopes in appropriately tuned laser field. IR shifted laser pulses are usually used in combination with increasing the laser intensity also improves selectivity up to some degree. In order to prevent recombination of dissociated molecules BCl3 is mixed with H2S 2) SILARC method. Advantages of this method: a) Gas cooling is helpful to split and shrink boron isotopes absorption bands. In order to achieve better selectivity BCl3 gas has to be substantially rarefied (~0.01%-5%) in mixture with carrier gas. b) Laser intensity is lower than in the first method. Some preliminary calculations of dissociation and recombination with carrier gas molecules energetics for both methods will be demonstrated Boron separation in SILARC method can be represented as multistage process: 1) Mixture of BCl3 with carrier gas is putted in reservoir 2) Gas overcooling due to expansion through Laval nozzle 3) IR multiphoton absorption by gas irradiated by specifically tuned laser field with subsequent gradual gas condensation in outlet chamber It is planned to develop software which includes these stages. This software will rely on the following available software based on quantum molecular dynamics in external quantized field: 1) WavePacket: Each particle is treated semiclassicaly based on Wigner transform method 2) Turbomole: It is based on local density methods like density of functional methods (DFT) and its improvement- coupled clusters approach (CC) to take into account quantum correlation. These models will be used to extract information concerning kinetic coefficients, and their dependence on applied external field. Information on radiative corrections to equation of state induced by laser field which take into account possible phase transition (or crossover?) can be also revealed. This mixed phase equation of state with quantum corrections will be further used in hydrodynamical simulations. Moreover results of these hydrodynamical simulations can be compared with results of CFD calculations. The first reasonable question to ask before starting the CFD simulations is whether turbulent effects are significant or not, and how to model turbulence? The questions of laser beam parameters and outlet chamber geometry which are most optimal to make all gas volume irradiated is also discussed. Relationship between enrichment factor and stagnation pressure and temperature based on experimental data is also reported.

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액정-UV경화 이크릴레이트 수지 복합재료의 구조와 물성에 관한 연구 (A Study on Structures and Properties of Liquid Crystal-UV Curable Resin Composite Materials)

  • 김종원
    • 한국인쇄학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.59-69
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    • 2000
  • The characteristics of liquid crystal polymer composite(LCPC) films are possessed of large-area and flexible display, polarizer free, high contrast, wide angle of visual filed and high responsiveness. It is well known that the LCPC films consisting of a continuous LC phase embeded in a three-dimentional network of polymer matrix are formed by photopolymerization-induced phase separation. In this study, we have investigated the point that both liquid crystals and polymer having different properties have to coexiste as composed films. The purpose of this study has been the development of new application with liquid crystals and UV-curable monomers. In the results abtained on the miscibility of nematic liquid crystal and UV-curable resins, difunctional monomer HX-620 turned out to shows the best. From the results abtained on structures, electro-optical properties and dynamic visocoelasticity for LCPC films, the best mixing ratio of monomer to LC mixture were 3/7(photoinitiator; 4wt%) by weight, and this ratio has been provided the most thermal stability for LCPC films. In the results abtained on structure and discoloration properties of LCPC films, it has been demonstrated that consiste of a 8:2 mixture of chiral nematic liquid crystal and HX-620 has the greatest domain and it was the best discoloration.

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Reactive modification of PVC membranes for the improved performance

  • Jhaveri, Jainesh H.;Patel, Chetan M.;Murthy, Z.V.P.
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제9권6호
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    • pp.385-392
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    • 2018
  • Poly vinyl chloride (PVC) was chemically modified, and used for ultrafiltration to analyze the performance. Non-solvent induced phase separation (NIPS) method was used to prepare membranes. The neat PVC membrane was casted and used as a control membrane. Modified membrane was prepared by reacting PVC with ethanolamine (EA) in the casting solution (labeled as CM-PVC). Pure water permeability (PWP) was evaluated by measuring pure water flux. Humic acid was used as model foulant solute to analyze flux and rejection ability of membranes. Flux and rejection data of neat and modified membranes were compared to prove the improvement in the filtration performance. The experimental results showed that for PVC and CM-PVC, PWP was calculated to be ~64 and ${\sim}143L/m^2{\cdot}h$, respectively, and the rejection of humic acid was found to be 98% and 100%, respectively. TGA was carried out to analyze the effect of chemical modification on the thermal stability of polymer. FT-IR analysis was another characterization technique used for the comparative study.

불소 변성 폴리우레탄의 합성과 표면 개질 (Synthesis of Fluorine Modified Polyurethane and Surface Modification)

  • 임철환;최희성;노시태
    • 공업화학
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    • 제10권6호
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    • pp.913-916
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    • 1999
  • 과불화 1가 알코올인 N-ethyl-N-2-hydroxyethyl-perfluorooctanesulfonamide(HFA)와 삼관능성 이소시아네이트인 Tris(6-isocyanatohexyl)isocyanurate(TIHI)를 반응시켜 불소를 함유한 디이소이아네이트(FMD)를 합성한 후, poly(tetramethylene) glycol과 반응시켜 폴리우레탄 표면 개질제인 불소 변성 폴리우레탄(FMPU)을 합성하였다. 이렇게 합성한 불소 변성 폴리우레탄(FMPU)을 polyester type의 폴리우레탄(BPU)에 혼합하여 표면 성질과 열적 성질을 각각 접촉각 측정기인 $Kr{\ddot{u}ss$ G-10과 DSC로 측정하였다. 혼합된 폴리우레탄 수지에서 불소 변성 폴리우레탄 함량이 1 wt %로 증가함에 따라서 표면 에너지가 47.82 dyne/cm에서 17.64 dyne/cm로 급격히 감소했으나, 5 wt %에서 10 wt % 범위의 경우에는 접촉각의 변화가 완만하게 관찰되었다. 이와 같은 실험 결과 폴리우레탄 표면 개질제(FMPU)에 함유된 불소의 표면 배향성으로 인하여 표면 성질이 소수성을 띄나 폴리우레탄 표면 개질제(FMPU)의 함량이 5 wt % 이상에서는 불소 변성 폴리우레탄(FMPU)과 폴리우레탄(BPU)의 비상용성에 기인한 상 분리가 현저히 나타났다. 이와 같은 현상은 폴리우레탄 표면 개질제(FMPU)가 첨가된 폴리우레탄의 열적 성질에서 FMPU의 함량이 5 wt % 이상일 때, 비상용성에 의한 상 분리로 인하여 FMPU 고유의 얼적 거동이 관찰됨으로써 확인할 수 있었다.

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