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고분자 기체 분리막으로서,디언하이드리드(Dianhydride) 그룹을 갖는 단량체와 벤질 양성자를 갖는 단량체가 결합된 화합물로 이루어진 고분자를 포함하고, 상기 고분자의 벤질 양성자를 갖는 단량체 일부 또는 전부가 서로 가교결합된, 고분자를 포함하며,상기 벤질 양성자를 갖는 단량체는 2,3,5,6-테트라메틸-p-페닐렌디아민(2,3,5,6-tetramethyl-p-phenylenediamine, Diamino durene), 2,4,6-트리메틸벤젠-1,3-디아민(2,4,6-trimethylbenzene-1,3-diamine, DAM), 2,5-디메틸-1,4-페닐렌디아민(2,5-Dimethyl-1,4-phenylenediamine, DMP) 및 4,4'-메틸렌디어닐린(4-4'methylenedianiline, DDM)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이고,상기 고분자 기체 분리막은 벤질 라디칼에 의한 가교결합부위에 형성된 미세기공을 포함하는, 고분자 기체 분리막
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제1항에 있어서, 상기 디언하이드리드 그룹을 갖는 단량체와 벤질 양성자를 갖는 단량체가 결합된 화합물로 이루어진 고분자는 하기 화학식 1의 반복단위를 갖는 고분자인, 고분자 기체 분리막:[화학식 1]상기 화학식 1에서, 상기 Y는 디언하이드리드 그룹이고, 상기 X는 벤질 양성자를 갖는 단량체이며, n은 2 내지 520 중에서 선택된 하나의 정수이다
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제2항에 있어서, 상기 디언하이드리드 그룹을 갖는 단량체는 4,4'-디프탈릭(헥사플루오로이소프로피리디엔) 언하이드라이드(4,4'-diphtalic(hexafluoroisopropylidene)anhydride, 6FDA), 피로멜리틱 디언하이드라이드(pyromellitic dianhydride, PMDA), 3,3', 4,4'-옥시디프탈릭 디언하이드라이드(3,3', 4,4'-oxydiphtalic dianhydride, ODPA), 3,3',4,4'-디페닐술포닐 테트라카르복실릭 디언하이드라이드(3,3',4,4'-diphenylsulfonyl tetracarboxylic dianhydride, DSDA), 3,3',4,4'-벤조페논 테트라카르복실릭 디언하이드라이드(3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, BTDA), 벤조퀴논테트라카르복실릭 디언하이드라이드(benzoquinonetetracarboxylic dianhydride) 및 에틸렌테트라카르복실릭 디언하이드라이드(ethylenetetracarboxylic dianhydride)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인, 고분자 기체 분리막
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 고분자 기체 분리막을 제조하는 방법으로,디언하이드리드 그룹을 갖는 단량체와 벤질 양성자를 갖는 단량체가 결합된 화합물로 이루어진 고분자를 브롬화제와 반응시켜 상기 고분자의 일부 또는 전부를 브롬화시키는 고분자 브롬화 단계;상기 브롬화된 고분자를 유기용매에 용해시키는 용해 단계;상기 브롬화된 고분자 용해물을 필름화한 후 유기용매를 제거하는 고분자 기체 분리막 전구체 제조단계; 및상기 고분자 기체 분리막 전구체를 탈브롬화하여 상기 고분자의 벤질 양성자를 갖는 단량체 일부 또는 전부가 서로 가교결합된 고분자 기체 분리막을 제조하는 단계;를 포함하는 고분자 기체 분리막의 제조방법
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제6항에 있어서, 상기 고분자 브롬화 단계 이전에 디언하이드리드 그룹을 갖는 단량체와 벤질 양성자를 갖는 단량체를 혼합하는 단계를 포함하는 디언하이드리드 그룹을 갖는 단량체와 벤질 양성자를 갖는 단량체가 결합된 화합물을 제조하는 단계를 더 포함하는, 고분자 기체 분리막의 제조방법
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제6항에 있어서, 상기 고분자 브롬화 단계는 상기 디언하이드리드 그룹을 갖는 단량체와 벤질 양성자를 갖는 단량체가 결합된 화합물을 브롬화제와 1:1 내지 1:5의 몰비로 혼합 및 반응시켜 브롬화 정도를 조절하는 단계를 포함하는, 고분자 기체 분리막의 제조방법
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제6항에 있어서, 상기 브롬화제는 N-브로모숙신이미드(N-bromosuccinimide)인, 고분자 기체 분리막의 제조방법
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제6항에 있어서, 상기 유기용매는 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran), 클로로포름(Chloroform), 디클로로메탄(Dichloromethane), N-메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone), N,N'-디메틸포름아미드(N,N'-Dimethylformamide) 및 디메틸 설폭사이드(Dimethyl sulfoxide) 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는, 고분자 기체 분리막의 제조방법
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제6항에 있어서, 상기 가교결합된 고분자 기체 분리막을 제조하는 단계는 상기 고분자 기체 분리막 전구체를 열처리하여 탈브롬화하는 것을 포함하는, 고분자 기체 분리막의 제조방법
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제11항에 있어서, 상기 열처리는 300℃ 내지 400℃의 온도에서 이루어지는, 고분자 기체 분리막의 제조방법
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제11항에 있어서, 상기 상기 열처리는 320℃ 내지 380℃에서 1시간 내지 3시간 동안 이루어지는, 고분자 기체 분리막의 제조방법
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