화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2003년 가을 (10/10 ~ 10/11, 부경대학교)
권호 28권 2호, p.216
발표분야 고분자 합성
제목 Comparison of the Physical Properties of Poly(trimethylene terephthalate) Synthesized via DMT and TPA Processes using Titanium Catalysts
초록 단량체로 propane diol(PDO)과 dimethylterephthalate(DMT)를 사용하고 중합촉매로 tetrabutyltitanate(TBT) 또는 tetraisopropyltitanate(TiPT)를 사용하여 중합된 PTT와 동일중합촉매를 사용하지만 단량체로 DMT 대신에 terephthalic acid(TPA)를 사용하여 중합된 PTT의 중합수율, 중합속도, 중합물의 물성 등을 비교하여 PTT의 대량생산에 적합한 중합 process을 제안하고자 하였다. 이를 위하여 중합반응중 생성하는 부반응물인 acrolein, allyl alcohol, dipropylene glycol(DPG)등의 함량을 측정하여 중합조건(촉매의 종류와 양, 중합온도 및 시간)과 그들의 생성량과의 상관관계를 조사하였으며, 최종중합물의 고유점도(IV), 색상 등을 측정하였고, DSC와 TGA를 사용하여 열적성질을 조사한 후, DMT process와 TPA process에서 얻어진 중합체를 비교, 분석하였다. 그 결과 Ti촉매농도가 60~75ppm을 사용하고 PDO/DMT 몰비가 2.2인 경우 가장 우수한 물성을 갖는 PTT를 제조할 수는 있었으나 중합수율이 57%밖에 되지 않아 DMT process는 경제적인 중합공정이 될 수는 없었다. 반면에 동일 Ti촉매농도에서 TPA process에서는 PDO/TPA 몰비가 1.2~1.4에서 물성이 가장 뛰어날 뿐만 아니라 중합수율이 DMT process 보다 월등히 높은 75.6~80%에 이르면서 IV를 8.5정도 얻을 수 있었다. 하지만 TPA process는 ES반응이 TPA에 기인하여 산성하에서 진행되기 때문에 부반응으로 PDO의 분자내 탈수반응에 의한 allyl alcohol생성, 생성된 allyl alcohol의 산화반응에 의한 acrolein의 생성에 기인한 독성물질의 방출을 피할 수는 없었고, 산촉매하에서의 PDO간의 축합에 의한 DPG의 생성에 기인하여 DPG가 PTT주쇄에 공중합됨으로써 연화점 및 용융점 저하를 수반하는 문제점을 야기시켰다.
이 연구는 2001년 산업기술개발사업(PTT 섬유제조와 응용기술개발)의 HUVIS 위탁연구로 행하여졌음을 알림.

저자 김갑진, 박정일, Pio Sifuentes, 이종순
소속 경희대
키워드 Poly(trimethylene terephthalate); synthesis; Titanium Catalyst
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