PU/PS 기체 분리막의 투과 선택성에 대한 PDMS의 영향

Abstract

PDMS가 첨가된 PU/PS IPN, semi-IPN, linear blend를 조성을 변화하며 제조하여 PDMS가 포함되지 않은 PU/PS 막 과의 기체투과 특성의 차이를 조사하였다. PDMS는 PU 조성에 대하여 5wt%로 일정하게 하였으며 PU와 PDMS를 먼저 열중합 시킨후 PS를 0℃에서 광중합시겼다. Annealing 했을때의 효과를 관찰하기 위하여 0℃에서 제조된 시편들을 다시 80℃에서 12시간 동안 열처리하여 기체투과 특성을 조사하였다. 순수한 PU/PS 막에 비하여 PDMS가 첨가된 PU/PS막에서 투과도는 증가하나 분리도의 변화는 나타나지 않았다. 이는 기체 분자들이 PU/PS막에 부분적으로 형성되어있는 PDMS상을 통하여 주로 투과속도의 증가가 이루어지고 있으나 작은 양의 PDMS가 첨가되기 때문에 일정 구간에서는 PU/PS상을 통과해야하므로 선택도가 유지된다고 생각된다. 시편들은 annealin한 경우 0℃에서 합성한 시편들에 비해 투과도는 증가하고 선택도는 감소하였으며 밀도 또한 감소하였다. 이러한 결과는 열에 의해 유도되어진 상분리가 자유부피의 증가와 혼화도의 감소를 야기시키기 때문에다. 투과도는 가교구조를 갖는 IPN, semi-IPN막이 linear blend 막보다 더 감소함을 나타냈다. PS 50~75wt% 조성에서 투과도는 최소값을, 선택도는 최대값을 나타냈으며, 밀도값 또한 동일한 경향을 보였다.