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MD-GC/MS를 활용한 석유화학제품의 가소제(DOA, DOP) 분석방법 연구
Study on the Method of Analyzing the Plasticizer of Petrochemical Products using MD-GC/MS 원문보기

한국유화학회지 = Journal of oil & applied science, v.34 no.4, 2017년, pp.1085 - 1093  

도진우 (한국석유관리원 석유기술연구소) ,  연주민 (한국석유관리원 석유기술연구소) ,  강형규 (한국석유관리원 석유기술연구소) ,  황인하 (한국석유관리원 석유기술연구소) ,  하종한 (한국석유관리원 석유기술연구소) ,  나병기 (충북대학교 화학공학과)

초록
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가소제는 딱딱한 특성을 지닌 플라스틱에 유연성 및 탄성을 주어 제품으로서의 부드러운 특성을 갖출 수 있도록 첨가되는 물질로서, 주로 고분자 물질에 첨가되어 유연성을 부여함으로써 가공성을 개선하고, 내한성, 내휘발성, 전기적 특성을 강화할 목적으로 이용되고 있다. 대부분의 가소제는 비활성 액체로서 용매의 기능과 유사한 역할을 하지만 분자량이 크고 휘발성이 없다. 또한, 석유화학제품에 용해되어 있는 경우, 다른 화합물과의 중첩효과(matrix effect)에 의해 가소제만을 분리하여 정성 및 정량분석하기에 어려움이 있다. 본 연구에서는 석유화학제품에서 검출될 수 있는 가소제의 대표적 성분인 DOA와 DOP에 대해 MD-GC/MS를 활용하여 정성 및 정량분석을 실시하여 최적의 가소제 분석 방법을 개발하고자 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Plasticizers are materials added to give softness and elasticity to plastics having rigid properties to give soft properties as products, and they are mainly added to high molecular materials to give flexibility to improve workability and to improve cold resistance, resistance to volatility and elec...

주제어

#가소제   #가스크로마토그래피   #질량분석기   #석유화학제품   #스위칭 시간   #머무름 시간  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 석유화학제품에서 검출될 수 있는 가소제의 대표적 성분인 DOA와 DOP에 대하여 MD-GC/MS를 활용한 정성 및 정량분석을 실시하여 최적의 가소제 분석 방법을 개발하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
석유화학제품에 용해되어 있는 가소제를 분리하기 힘든 이유는? [4] 프탈레이트는 가소제로 사용되는 화합물 그룹으로써 탄력성과 내구성을 제공하며 보통 무색의 액체 형태이고 몇몇은 엷은 노란색을 띄는 물질로[8-9] 대부분의 가소제는 비활성 액체로서 용매의 기능과 유사한 역할을 하지만 분자량이 크고 휘발성이 없다. 또한, 석유화학제품에 용해되어 있는 경우, 다른 화합물과의 중첩효과(matrix effect)에 의해 가소제만을 분리하여 정성 및 정량분석하기에 어려움이 있다. 본 연구에서는 석유화학제품에서 검출될 수 있는 가소제의 대표적 성분인 DOA와 DOP에 대하여 MD-GC/MS를 활용한 정성 및 정량분석을 실시하여 최적의 가소제 분석 방법을 개발하고자 하였다.
가소제는 무엇인가? 가소제(Plasticizer)는 딱딱한 특성을 지닌 플라스틱에 유연성 및 탄성을 주어 제품으로서의 부드러운 특성을 갖출 수 있도록 첨가되는 물질로서, 주로 고분자 물질에 첨가되어 유연성을 부여함으로써 가공성을 개선하고, 내한성, 내휘발성, 전기적 특성을 강화할 목적으로 이용되고 있으며, 벽지나 바닥재 등의 주택 관련 전선 피복 및 폴리염화비닐(Polyvinylchloride, PVC) 필름⋅시트, 성형품, 도료 등 다양한 분야에서 이용되고 있다[1-2]. 특히, 전체 가소제의 80 % 이상을 차지하고 있는 프탈산 에스테르(Phthalic Acid Ester,PAE)는 PVC(poly vinyl chloride) 수지 제품에서 유연성을 주기 위해서 사용되는 첨가제로써[3-5] 가공시 열과 혼합력에 의하여 PVC 수지 사이에 균일하게 침투되어 PVC 분자 간에 서로 결합하는 분자간의 힘을 약화시키고 분자 사슬이 움직일 수 있는 공간(free volume)을 확보함으로써 분자가 쉽게 움직일 수 있도록 해주어 성형된 PVC 제품이 유연성을 가질 수 있도록 한다[5-7].
PVC 첨가제는 가공 단계에서 어떤 역할을 하는가? 가소제(Plasticizer)는 딱딱한 특성을 지닌 플라스틱에 유연성 및 탄성을 주어 제품으로서의 부드러운 특성을 갖출 수 있도록 첨가되는 물질로서, 주로 고분자 물질에 첨가되어 유연성을 부여함으로써 가공성을 개선하고, 내한성, 내휘발성, 전기적 특성을 강화할 목적으로 이용되고 있으며, 벽지나 바닥재 등의 주택 관련 전선 피복 및 폴리염화비닐(Polyvinylchloride, PVC) 필름⋅시트, 성형품, 도료 등 다양한 분야에서 이용되고 있다[1-2]. 특히, 전체 가소제의 80 % 이상을 차지하고 있는 프탈산 에스테르(Phthalic Acid Ester,PAE)는 PVC(poly vinyl chloride) 수지 제품에서 유연성을 주기 위해서 사용되는 첨가제로써[3-5] 가공시 열과 혼합력에 의하여 PVC 수지 사이에 균일하게 침투되어 PVC 분자 간에 서로 결합하는 분자간의 힘을 약화시키고 분자 사슬이 움직일 수 있는 공간(free volume)을 확보함으로써 분자가 쉽게 움직일 수 있도록 해주어 성형된 PVC 제품이 유연성을 가질 수 있도록 한다[5-7]. 이러한 PVC 첨가제 중 가장 많이 사용되는 가소제는 프탈레이트계(Phthalate ester) 가소제가 주종을 이루고 있고, 그 중에서도 DOP(Dioctyl Phthalate) 또는 DEHP(Di 2-Ethyl Hexyl Phthalate)가 전 세계 가소제 생산량의 40 % 이상을 차지하고 있다.
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참고문헌 (15)

  1. S. J. Kang, S. J. Bae, D. E. Jin and J. H. Kim, "Development of an Eco-friendly Plasticizer using Crude Glycol Derived from the Biodiesel Process", Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene, Vol.24, No.3 pp. 365-370, (2014). 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. M. H. Yoon, M. N. Eom, Y. S. Do, H. R. Jeong, H. U. Ko, J. S. Son, "A study of Plasticizer in Food and Drug PVC Packaging", Korean J. Sanitation, Vol.20, No.2 pp. 39-46, (2005). 

  3. J. S. Lee, Y. J. Yun, G. W. Chung, Y. C. Myoung and S. Y. Lee, "Analysis of Phthalate Esters in Plastic Products", Journal of Korean Industrial Engineering Chemistry, Vol.14, No.5 pp. 609-615, (2003). 

  4. H. Y. Won, I. W. Kim, "Synthetic Process and Application of Plasticizers", Polymer Science and Technology, Vol.6, No.2 pp. 101-107, (1995). 

  5. 이국노, 최신플라스틱재료총람, 코플랜드.바우에이전시, 279, 서울, (2000). 

  6. I. Steiner, L. Scharf, F. Fiala and J. Washutl, "Migration of Di-(2-ethylhexyl) Phthalate from PVC Child Articles into saliva and saliva simulant", Food Additives Contaminants, Vol.15, No.7, pp. 812-817, (1998). 

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  7. World Health Organization, Diethylhexyl Phthalate (Environmental Health Criteria 131), International Programme on Chemical Safety, Geneva, (1992). 

  8. I. S. Choi, S. C. Choi, "Contents and Migration of Heavy Metals and Phthalates in Children's Products and Phthalates in Children's Products", Journal of Korean Society Environmental Engineering, Vol.36, No.2, pp. 127-138, (2014). 

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  9. L. Jarup, "Hazards of Heavy metal Contamination", Brit. Medical Bullet., Vol.68, No.1, pp. 167-182, (2003). 

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  10. IARC - Summaries & Evaluations: DI(2-ETHYLHEXYL) ADIPATE, 77, pp. 149, (2000). 

  11. Di-sec octyl phthalate, Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations(IDLH), National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), (2014) 

  12. Ceresana, "Market Study Plasticizers", (2011) 

  13. "Chemical sampling information, Di-(2-Ethylhexyl) phthalate", www.osha.gov 

  14. Introduction of MDGC solution, Shimadzu Application News, No. G255, Shimadzu, Japan 

  15. MDGC/GCMS-2010 Series, Shimadzu Multi-Dimensional GC/GCMS Syestem, Shimadzu, Japen 

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