보고서 정보
주관연구기관 |
충남대학교 Chungnam National University |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2014-05 |
과제시작연도 |
2013 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO201500004411 |
과제고유번호 |
1345212052 |
사업명 |
일반연구자지원(교육부) |
DB 구축일자 |
2015-05-30
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201500004411 |
초록
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열가소성 엔지니어링 플라스틱인 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)는 우수한 기계적, 전기적 광학적 기능성으로 인해 자동차, 전기, 전자, OA 기기, 개인용 컴퓨터, 휴대전화 등 다양한 응용 분야에서 폭 넓게 사용되고 있다. 그러나 현재까지 PC는 주로 유독성 phosgene을 이용하여 합성되기 때문에, 본 연구를 통해 non-phosgene PC 합성공정 개발에 필요한 분리공정 설계자료를 제시하였다.구체적으로는 non-phosgene PC 출발물질인 diphenyl carbonate (DPC)의 고순도 합성을 위해 친
열가소성 엔지니어링 플라스틱인 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)는 우수한 기계적, 전기적 광학적 기능성으로 인해 자동차, 전기, 전자, OA 기기, 개인용 컴퓨터, 휴대전화 등 다양한 응용 분야에서 폭 넓게 사용되고 있다. 그러나 현재까지 PC는 주로 유독성 phosgene을 이용하여 합성되기 때문에, 본 연구를 통해 non-phosgene PC 합성공정 개발에 필요한 분리공정 설계자료를 제시하였다.구체적으로는 non-phosgene PC 출발물질인 diphenyl carbonate (DPC)의 고순도 합성을 위해 친환경합성공정에서 파생되는 methylphenylcarbonate(MPC), dimethylcarbonate(DMC), phenol, anisole,methanol등의 중간생성물질을 분리하여 반응평형을 피하고 DPC 합성 yield를 높이기 위해 평형단에 입각한 분리공정 설계자료를 제시하고, 이중 아래 그림 반응식 (1)1과 같이 DPC 생성을 위한 1차반응 단계에서의 산물인 MPC/methanol 상호분리를 위한 공정모사를 ASPEN을 이용하여 수행하였다.더불어 MPC에 대한 물성의 부재로 인해 MPC의 순수 및 혼합물성의 새로운 측정값과 중간생성물의 환경매개변수를 제시하고 이들이 ecosystem에 유포되었을 때의 환경영향을 보고자, ChamCAN 프로그램을 이용하여 환경모니터링을 수행하였다. 다음은 이에대한 연구범위와 결과를 요약한 것이다.
1. Equilibrium staged separation을 위한 상 거동 측정
1) VLE: MPC/methanol, DMC, anisole, phenol계 등.
2) LLE: Water/anisole/MPC, water/methanol/MPC계 등.
3) SLE: DMC/DPC, methanol/DPC, phenol/MPC계 등
2. 순수 및 혼합물성(excess & deviation property) 측정
1) 증기압: MPC 2) 순수물성(동점도, 밀도, 굴절율)의 온도영향: MPC, anisole, DMC, methanol 3) 과잉 및 편차성질: MPC/methanol, MPC/DMC, DPC/anisole계 등
3. 환경매개변수 및 환경모니터링
1) Octanol/water 분배계수(Kow): MPC, DMC, anisole, methanol, phenol
2) 환경모니터링: MPC, DMC, phenol
4. 공정모사
1) MPC/methanol/DMC/phenol separation process
상기한 결과로부터 DMC/methanol을 제외하곤 MPC, methanol, anisole, DMC 혼합계는 공비점을 형성하지 않아서 감압증류에 의해 효과적으로 분리할 수 있는 계로 사료된다. DMC/methanol계 역시 이온성 액체를 entrainer로 하였을시 공비점이 없어지므로 증류에 의해 분리가 가능함을 확인하였다. 다만 이들 물질들은 비점이 높은 관계로 에너지 절감공정인 추출이나, 결정화에 의해서도 분리를 모색할 필요가 있어 VLE외에, 제시된 LLE, SLE 등 각 상평형도와 새로이 제시된 MPC의 순수물성 및 혼합물성은 DPC 합성과 분리공정에서 매우 유용하게 사용될 것이다. 실례로 95% 이상의 MPC가 현재까지는 전세계적으로 생산되지 않고 있으며, 가격도 $300/5g 정도로 매우 비싸, DPC생산 중간물의 분리로 고순도의 MPC를 얻는 방법이 매우 경제적일 수 있다고 사료된다. 더불어 DMC, anisole, MPC, DPC등의 환경매개변수와 모니터링은 이 물질들이 휘발성 유기물질임에 따라 eco-system에 유포될 시 이들을 효과적으로 치유 관리할 수 있는 방법을 제시해 줄 수 있다.
목차 Contents
- 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
- 목차 ... 3
- Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
- Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
- 1. 연구과제의 개요 ... 5
- 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6
- 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 7
- 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 69
- 5. 연구결과의 활용 계획 ... 69
- 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 69
- Ⅲ. 연구성과 ... 70
- 끝페이지 ... 71
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