초록 ▼

연구개요
본 연구는 화학적 활성이 낮은 고분자 소재의 중합 후 변경법을 중심으로 고부가 기능화 소재 합성법을 개발하는 것을 기본 목표로 하였다. 또한 이 과정에서 얻어진 촉매 기술을 활용하여, 용매 없이 고분자를 합성하는 기계 화학 고상 중합법 연구와, 폐 고분자 수지를 분해하여 화학제품으로 회수하는 화학적 재활용 연구를 수행하였다.

연구 목표대비 연구결과
1. 폴리아크릴 수지의 직접 기능화
폴리아크릴 수지는 결가지에 에스터 작용기를 가지는 상용 고분자이다. 본 연구에서는 에스터 그룹의 선택적이며, 높은

연구개요
본 연구는 화학적 활성이 낮은 고분자 소재의 중합 후 변경법을 중심으로 고부가 기능화 소재 합성법을 개발하는 것을 기본 목표로 하였다. 또한 이 과정에서 얻어진 촉매 기술을 활용하여, 용매 없이 고분자를 합성하는 기계 화학 고상 중합법 연구와, 폐 고분자 수지를 분해하여 화학제품으로 회수하는 화학적 재활용 연구를 수행하였다.

연구 목표대비 연구결과
1. 폴리아크릴 수지의 직접 기능화
폴리아크릴 수지는 결가지에 에스터 작용기를 가지는 상용 고분자이다. 본 연구에서는 에스터 그룹의 선택적이며, 높은 수준의 치환을 위한 촉매 시스템 개발에 성공하였다. 유기화학 적으로 널리 알려진 다양한 촉매 시스템 중에서 아연 클러스터 기반 촉매를 활용한 고효율 반응 조건을 수립하였으며, 이를 활용하여 다양한 종류의 기능화에 성공하였다. 이 결과는 2017년 Journal of Polymer Science: Part A:Polymer Chemistry에 개제하였다.

2. 무용매 친환경 폴리 젖산의 합성법 개발
아크릴 기능화 연구 과정에서 얻은 transesterification 반응 기반위에 단량체와 촉매만을 투입하고, 용매를 사용하지 않는 친환경 고분자 제조법 연구를 동시에 수행하였다. 볼밀 기기 내에서 구슬간의 충돌력이 효율적으로 분자에 전달되어, 높은 중합성을 달성하여, 친환경 고분자 제품인 폴리젖산 제조에 성공하였다. 용매를 사용하지 않으며, 외부의 가열 없이 분자량 10만 이상의 상용 제품에 대응하는 중합을 하여, 친환경 고분자 제조법에 새로운 길을 제안하였다. 위 결과는 2017년 ChemSusChem에 개제하였으며, Very Important Paper로 선정되었다.

3. 폴리카보네이트의 화학적 재활용
Transesterification 시스템을 활용하여, 엔지니어링 플라스틱이자 환경호르몬 BPA의 유출 문제가 있는 폴리카보네이트의 완전 분해 회수를 연구하였다. 사용후 폴리카보네이트를 유기 촉매 TBD와 알코올을 사용하여, BPA와 유기 카보네이트로 완전 회수가 가능함을 보였다. 또한 용매로서 디메틸카보네이트를 사용하여, 반응 후 분리공정의 단순화를 고려한 시스템을 개발하였다. 본 연구는 국내특허를 출원하였으며, 2018년 Polymer 지에 논문을 개제하였다.

연구개발결과의 중요성
본 연구는 유기화학 분야에서는 잘 알려진 transestrification법을 사용한 다양한 고분자 화학 반응에 대한 연구들이다. 상용 고분자의 고부가화, 고분자 중합의 친환경적 접근, 또한 최근 이슈가 된 폐플라스틱의 분해까지 연구를 수행하였다. 각각의 결과들은 실용적이며, 환경 보호의 개념까지 혼합된 융합 연구로서 높은 가치를 지닌다고 평가한다. 향후 지속적인 연구를 통하여, 상업화에 접근하는 연구로서 발전 가치를 지닌다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 1) Transesterification 반응을 이용한 기능성 아크릴 수지의 제조 ... 5
• 2) 기계적 힘을 이용한 transesterification polymerization ... 6
• 3) 유기 촉매를 이용한 고효율 폐플라스틱 폴리카보네이트의 화학적 재활용 연구 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 9