OBIGGS용 공중합체 폴리이미드를 이용한 기체분리막의 투과 특성평가 (Characterization of Gas Permeation Properties of Polyimide Copolymer Membranes for OBIGGS)

서지정보

· 발행기관 : 한국막학회
· 수록지 정보 : 멤브레인 / 24권 / 4호 / 325 ~ 331페이지
· 저자명 : 이정무, 이명건, 김득주, 남상용

초록

새로운 구조를 가진 폴리이미드를 이용하여 고투과, 고선택성 불활성기체충진장치용 기체 분리막을 제조하였다.
높은 기체투과도와 용해도를 나타내는 무수물인 2,2-bis(3,4-carboxylphenyl) hexafluoropropane와 두 종류의 아민을 사용하여신규 폴리이미드를 합성하였다. 투과도를 증가시키기 위해 2,3,5,6-Tetramethyl-1,4-phenylenediamine를 사용하였고, 선택도를높이기 위해 여러 종류의 아민을 사용하였다. 화학적 이미드화 방법으로 공중합체를 준비되었으며 100,000 g/mol 이상의 평균 분자량을 나타내었다. 합성된 고분자의 열적 특성을 분석을 하기 위해 유리전이 온도(Tg)와 열적 특성은 시차주사열량계(DSC)와 열중량분석기(TGA)로 측정을 하였으며, 유리전이온도(Tg)는 300°C, 열분해 온도는 500°C가 넘어 뛰어난 열적 특성을 보였다. 기체투과도 특성은 time-lag 장비를 사용하였으며 그 결과, 일반 폴리이미드의 경우 대부분 기체투과도가 1 barrer이하의 수치를 보이지만, 합성된 고분자의 경우 산소투과도 36.21 barrer과 산소/질소 선택도의 경우 4.1로 고투과 고선택도를나타내어 불활성기체 충진장치용 장치로의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

영어초록

We synthesized novel polyimides with high gas permeability and selectivity for application of on board inert gas generation system (OBIGGS). 2,2-bis(3,4-carboxylphenyl) hexafluoropropane dianhydride (6FDA) and two kinds of amines with high permeability and solubility were used to prepare the novel polymide. 2,3,5,6-Tetramethyl-1,4-phenylenediamine (TMPD) was used to improve gas permeability and various kinds of diamines were used to improve the gas selectivity respectively. The polyimide copolymers were synthesized by commercial chemical imidization method and their average molecular weights were over 100,000g/mol. The glass temperature (Tg) and the thermal degradation temperature were characterized using differential scanning calorimeter (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). The synthesized copolymers showed high Tg over 300°C and high thermal degradation temperature over 500°C. The gas permeation properties were measured by time-lag equipment. Although general polyimides showed very low gas permeability, synthesized polyimide copolymer showed high O2 permeability of 36.21 barrer with high O2/N2 selectivity around 4.1. From this result, we confirm that these membranes have possibility to apply to OBIGGS.

참고자료

· 없음