[논문자료]압축된 이산화탄소를 포함한 Poly(2-phenylethyl methacrylate)와 모노머간의 상분리 및 공용매 영향

출처: 픽사베이

 

본 연구는 이산화탄소 및 극성이 약한 메타아크릴레이트와 아세테이트류의 비이상성 상평형에 대한 관심에 초점을 두고 있다. 상거동 실험은 가변 부피 고압 반응기에서 기포점, 이슬점 및 구름점을 관찰함으로써 상평형 실험 자료를 측정하였다. 초임계 CO2를 포함한 P(2-PEMA) + 공용매 혼합물에 대한 상거동 자료는 최대 474.8 K와 200.86 MPa까지 측정하였다. 초임계 CO2 + [poly(2-phenylethyl methacrylate)] P(2-PEMA) + 공용매 [2-phenylethyl methacrylate] (2-PEMA), [phenyl acetate] (PAe), [2-phenylethyl acetate] (2-PEAe) 및 CO2 + 모노머 [2-phenylethyl methacrylate] (2-PEMA), [phenyl acetate] (PAe) 및 [2-phenylethyl acetate] (2-PEAe) 혼합물에 대한 5가지 온도와 여러 압력에서의 구름점과 기-액 상평형 실험 데이터를 얻었다. CO2 + P(2-PEMA) + x wt% 2-PEMA 용액에 대한 상평형 자료는 2-PMEA의 농도를 (29.7, 35.1, 39.1, 44.5, and 52.2) wt%로 변화시켜서 p–T (압력 대 온도) 선도를 나타내었다. P(2-PEMA) + CO2 + 56.0 wt% 2-PEMA, P(2-PEMA) + CO2 + 58.2 wt% PAe, 및 P(2-PEMA) + CO2 + 57.6 wt% 2-PEAe계의 상거동은 각각 ∼410 K와 ∼23 MPa (2-PEMA), ∼365 K와 ∼14 MPa (PAe), 그리고 ∼385 K와 18 MPa (2-PEAe)에서 2상(기-액), 3상(기-액-액)영역을 나타내었다. 그리고 초임계 CO2내에서 2-PEMA, PAe, 및 2-PEAe에 대한 이성분 상평형 자료를 실험을 통해 얻었으며 이는 화학공정 및 정밀화학공정의 운전 및 설계에 중요한 자료를 제공한다. CO2 + 2-PEMA, CO2 + PAe 및 CO2 + 2-PEAe 혼합물에 대한 상거동 곡선은 온도 (313.2 ≤ T ≤ 393.2) K와 압력 p ≤ 26.66 MPa에서 자료를 얻었다. 3가지 CO2 + 2-PEMA, CO2 + PAe, 및 CO2 + 2-PEAe간의 이성분계는 CO2와 모노머(2-PEMA, PAe, 2-PEAe) 간의 (p–T) 공간에서 혼합물 임계점 곡선을 나타내었다. 이때 CO2 + 2-PEMA, CO2 + PAe 및 CO2 + 2-PEAe 혼합물은 type-I 곡선을 보여준다. CO2 + 2-PEMA, CO2 + PAe, 및 CO2 + 2-PEAe 이성분 혼합물에 대한 상거동 자료는 조절 가능한 매개변수 kij와 ηij를 이용한 반데르발스 혼합규칙에 의해 Peng–Robinson 상태방정식과 상관된다.

 

This work focuses on the non-ideal phase equilibrium of methacrylate and acetate groups with weak polar. Phase behavior measurements were performed using a synthetic method by observing the bubble-point and cloud-point in avariable volume high-pressure view cell. The cloud-point and vapor-liquid experimental data at various temperatures and several pressures are obtained for two-component and three-component mixtures of supercritical CO2 + P(2-PEMA) [poly(2-phenylethyl methacrylate)]+ co-solvents [2-phenylethyl methacrylate (2-PEMA), phenyl acetate (PAe), and 2-phenylethyl acetate (2-PEAe)] and CO2 + monomers (2-PEMA, PAe, and 2-PEAe) systems. The product data for the P(2-PEMA) + co-solvents mixture under supercritical CO2 are measured at up to 474.8 K and up to 200.86 MPa. The product sources for the CO2 + P(2-PEMA) + x wt.% 2-PEMA solutions were reported in changes of the p–T (pressure vs temperature) diagram, and with 2-PEMA weight fractions of (29.7, 35.1, 39.1, 44.5, and 52.2) wt.%. To obtain a two (vapor+liquid) region and three (liquid1+liquid2+vapor) region, the CO2 + P(2-PEMA) + 56.0 wt.% 2-PEMA, CO2 + P(2-PEMA) + 58.2 wt% PAe, and CO2 + P(2-PEMA) + 57.6 wt.% 2-PEAe phase segregation curve bisects a supercritical liquid region→(liquid+vapor) region at ∼410 K and ∼23 MPa (2-PEMA), ∼365 K and ∼14 MPa (PAe), and ∼385 K and 18 MPa (2-PEAe), respectively. The equilibria data for the 2-PEMA, PAe, and 2-PEAe in CO2 are a significant in determining their suitability as organic solvent in various chemical processes. The equilibrium curves of the two-component solution for 2-PEMA, PAe, and 2-PEAe in compressed CO2 are examined using a synthetic method at (313.2 ≤ T ≤ 393.2) K and pressure of p ≤ 26.66 MPa. The three CO2 + 2-PEMA, CO2 + PAe, and CO2 + 2-PEAe two-component systems have mixture-critical loci that show the highest in the (p–T) space between the Tc of CO2 and 2-PEMA, PAe, or 2-PEAe. The CO2 + 2-PEMA, CO2 + PAe and CO2 + 2-PEAe mixtures display type-I curves. The product data for the CO2 + 2-PEMA, CO2 + PAe, and CO2 + 2-PEAe binary mixtures are correlated with the Peng–Robinson equation of state by a mixing rule with adjustable parameters of kij, and ηij.

 

출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=DIKO0015935806

 

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