제안기술명

Polybutene-1 품질 개선을 위한 상용 촉매 중합 연구 개발

개발기간

12개월

개발목표

◦Polybutene-1(PB-1)은 폴리올레핀 수지로 주로 파이프 용도로 사용된다. 그러나 기존 촉매를 통한 PB-1 생산 과정에서 분자량 분포, 결정화 속도, 기계적 강도 등의 품질 편차가 존재하며 이를 안정화 및 품질 향상을 위해서 다양한 상용 촉매 비교 중합 실험을 통하여 PB-1의 품질 개선하는 연구가 필요함

- 주요 상용 촉매(Ziegler-Natta) 선정 및 특성 분석

- 촉매별 중합 조건 최적화 및 반응 특성 비교

- 생성된 PB-1의 물리적/화학적 특성 평가

(분자량, 결정화 속도, 열적 특성, 기계적 물성 등)

- 실험 결과를 바탕으로 품질 개선 방안 도출

개발내용 및 범위

◦촉매 선정

- 현재 산업적으로 사용되는 주요 폴리올래핀 중합용 상용 촉매

(Ziegler-Natta) 조사 및 선정

◦중합 실험

- 동일 반응 조건에서 각 상용 촉매를 이용한 중합 최적의 촉매 선정

- 선정 촉매의 최적 중합 조건 도출

(선정 촉매의 공정 온도, 압력, 시간 변경 통한 PB-1 소재 변화 확인)

◦특성 분석

- 분자량 분석: GPC (Gel Permeation Chromatography)

- 결정화 특성 분석: DSC (Differential Scanning Calorimetry)

- 구조 분석: XRD (X-ray Diffraction)

- 인장강도 및 연신율 측정: (UTM: Universal Testing Machine 활용)

- 열적 안정성 분석: TGA (Thermogravimetric Analysis)

◦비교 분석 및 최적 촉매 선정

- 실험 데이터를 종합하여 각 촉매별 성능 비교

- 품질 개선을 위한 최적 촉매 선정 및 최적화된 공정 조건 도출

- 추가 실험을 통해 선정된 촉매 및 조건의 재현성 검토 및 검증

평가항목

(참고사항)

평가항목

(주요성능)

단위

국내수준

개발목표치

GPC

Mw

60만 ~ 70만

70만 이상

DSC (Tm)

℃

114 ~ 116

114 ~ 116

3. 분석 방법 도출

- PB –1 브렌치

(Chain branching)

건

-

1 건

제안기술명

시료 열분해를 수반하지 않는 감압증류기술 개발 및 이를 활용한 고품질 화이트오일 개발

개발기간

12개월

개발목표

◦ 유효성분이 다량 함유된 저점도 백신용 화이트오일 개발

- 무색, 무취, 무독성의 저점도 고유동 특성 갖는 화이트오일 개발

- 탄소수분포 C15~C20+ 영역의 오일 개발

개발내용 및 범위

◦저점도 백신용 화이트오일 개발

- 증류 시스템을 이용하여 개발된 저점도 화이트오일의 안정성 향상

◦화이트오일 성능 지표

- 순도 (무색, 무취, 무독성)

- 물성 (저점도 4.0~7.5 cSt@40, 고유동점-high pour point)

- 조성 (탄소수분포 C15~C20+, 고유동점 성분)

◦저점도 백신용 화이트오일 공정 기본 설계

- 화이트오일 개발 및 제조를 위한 공정 시뮬레이션 및 공정 기본 설계

(한국화학연구원)

- 공정 기본 설계 기반 공정 상세 설계, 설비 구축 및 운전 조건 최적화

평가항목

(참고사항)

평가항목

(주요성능)

단위

국내수준

개발목표치

순도(ASTM D1209)

색상 측정

340nm ~ 900nm사이 파장에서 흡광도 측정하여 색상 관찰

2. 유동점(ASTM D97)

oC

-12

-15

3. 점도

cSt

7.5

5

4. 조성

탄소수분포

C15~C30

C15~20+

제안기술명

Display, 반도체용 Wet Chemicals의 국산화를 위한 정제 기술개발

개발 기간

12개월

개발목표

Wet Chemicals에 포함된 수분과 Metal을 증류 이외의 방법으로 제거하여, Display, 반도체 급의 Chemicals 제조하는 정제 기술개발

개발내용 및 범위

개발내용

최근 친환경적이며 덜 유해한 Chemicals의 사용에 대한 요구가 커져, 이들에 대한 발굴이 활발하며, 정제 기술개발이 요구됨

이들 원료는 주로 해외에서 생산되고, 고순도는 Solvay, BASF 등 해외 기업이 대부분 기술을 보유하고 시장을 지배하고 있음

수요가 증가가 예상되는 이들 Wet Chemicals에 대한 정제 기술을 개발하여, 수입을 대체함으로써 반도체 시장 경쟁력 향상에 도움이 됨

Wet Chemicals의 정제는 증류 방법을 사용하나, 과도한 에너지 사용과 Loss가 많이 발생하며, 일정 수량 이하를 경우 매우 비경제적임

개발 범위

Wet Chemicals 대상으로 흡착 등 정제 기술 성능실험 및 모델링용 실험 데이터 확보·제공 (KNK)

Wet Chemicals에 적용 가능한 흡착 등 정제 기술 모델링 및 최적화(화연)

실험실 시료에 대한 수요처의 평가

평가항목

(참고사항)

1차 정제 기술개발 대상 품목 : Cyclopentanone

평가항목

(주요성능)

단위

국내수준

개발목표치

수분

wt%

0.03 이하

0.03 이하

Metal(Li 외 22종)

ppb

5 이하

5 이하

Metal sum

ppb

20 이하

20 이하