KR20010104942A - 유기 반도전제 조성물 및 그를 이용한 센서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기화합물의 종류 및 함량을 파악하기 위한 유기 반도전제 조성물 및 그를 이용한 센서에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 유기반도전제 조성물은 EEA 54 Wt%, 전도성카본블랙 39 Wt%, 산화방지제 0.25 Wt%, 분산제 6 Wt%, 가교제 0.75 Wt% 로 이루어지며, 유기반도전제를 이용한 센서는 상기된 조성물로 이루어진 베이스 수지에 두개의 전극을 이격시켜 심어주고, 상기 전극사이에 걸리는 저항값을 시간별로 체크하도록 하므로써 이루어진다.
Description
본 발명은 유기화합물의 종류 및 함량을 파악하기 위한 유기 반도전제 조성물 및 그를 이용한 센서에 관한 것이다.
시중에서 나돌고 있는 가짜 휘발유는 육안이나 간단한 시료에 의한 확인이 불가능하므로 이를 정확히 확인하기 위해서는 먼저 시료를 채취하여 실험실로 옮긴 후 고가의 장비인 가스 크로마토그라피(gas chromatography)를 이용하여 판별하고 있는 실정이다.
상기 방식은 첫째, 현장에서 확인이 안되어 확인기간이 오래 걸리고, 둘째, 고가의 장비(gas chromatography)를 이용하여야 하며, 셋째, 고급인력이 투입되어야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 현장에서 짧은 시간에 간단히 가짜 휘발유를 확인할 수 있도록 한 것으로, 유기화합물의 종류 및 함량에 따라 부피가 변하는 유기반도전제를 만들고, 상기 유기반도전제의 늘어남 정도를 저항값으로 측정하여 유기화합물의 종류 및 함량을 확인하는 것이다.
이러한 본 발명의 유기반도전제 조성물은 EEA 54 Wt%, 전도성카본블랙 39 Wt%, 산화방지제 0.25 Wt%, 분산제 6 Wt%, 가교제 0.75 Wt% 로 이루어지며, 유기반도전제를 이용한 센서는 상기된 조성물로 이루어진 베이스 수지에 두개의 전극을 이격시켜 심어주고, 상기 전극사이에 걸리는 저항값을 시간별로 체크하도록 하므로써 이루어진다.
도 1 은 본 발명 센서의 구성 사시도
도 2 는 본 발명 센서의 단면도
도 3 은 본 발명 센서의 시간대별 저항치 변화를 보인 그래프
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
1 : 베이스수지 2 : 전극
본 발명의 유기반도전제 조성물은 EEA 54 Wt%, 전도성카본블랙 39 Wt%, 산화방지제 0.25 Wt%, 분산제1 1 Wt%, 분산제2 5 Wt%, 가교제 0.75 Wt% 를 혼합하여 베이스 수지로 제작한다.
여기서 EEA는 poly(ethylene-co-ethacrylate)를 말하는 것으로 ethacrylate의 함량이 15%이고 MI(Melt index)가 0.7인 것으로 Mitui Dupont(일본)사에서 제조한 상품명 EEA A710을 사용한다.
전도성 카본블랙(Conductive Carbon Black)은 Actylene Black 타입으로써 DENKA(일본)에서 판매하는 상품명 DENKA BLACK을 이용한다.
산화방지제는 화학명 4.4'-Thiobis(6-tertbutyl-m-cresol)으로써 Monsanto(미국)에서 제조한 상품명 Santonox R을 사용한다.
분산제 1은 실리콘 왁스(Silicon wax)로써 Schill Seilacher(독일)에서 제조한 상품명 Struktol WS 180을 사용하고, 분산제 2는 폴리에칠렌 왁스(Polyethylene wax)로써 라이온케미칼사에서 제조한 상품명 LC 102N을 사용한다.
가교제는 화학명 1, 4-Bis(t-butyl peroxy isopropyl)benzone를 말하는 것으로 Nippon Oils & Fats Co. 에서 제조한 Perbutyl-P(PBP)를 사용한다.
본 발명은 상기된 EEA 54 Wt%, 전도성카본블랙 39 Wt%, 산화방지제 0.25 Wt%, 분산제1 1 Wt%, 분산제2 5 Wt%, 가교제 0.75 Wt% 의 배합식을 갖는 것으로 이를 이용하여 유기반도전제인 베이스 수지를 만들게 되며, 상기 베이스수지는 유기화합물에 담갔을 때 유기화합물의 종류 및 함량에 따라 부피가 늘어나는 정도가 다르게 된다.
본 발명의 조성물 중 EEA는 EVA, EMA 등의 극성관능기(Polar Functional Group)을 가지는 고분자 또는 고무(rubber)등을 이용할 수 있으며, 또한 밀도 0.85∼0.90;MI(Melt index)0.5∼10을 가지는 VLDPE나 메탈로센 촉매로 제조할 수도 있고, 상기된 고분자 단독 또는 2가지 이상의 고분자로도 베이스 수지를 만들 수 있다.
구체적으로 EEA와 EVA를 들자면 EA 또는 VA 함량의 범위는 10∼30%, MI=0.5∼10 이고 전도성 카본블랙으로는 아세틸렌블랙과 Furnace 블랙 2종류를 모두 사용할 수 있다.
아세틸렌블랙의 경우 불순물이 적어 사용에 적합하나, Furnace 블록도 사용할 수 있으며, 상기 두종류의 카본블랙을 혼합 사용할 수도 있다.
이밖에 Metal Oxide(MgO)등을 첨가할 수 있으며 가교제로는 Dicumyl Peoxide(DCP)등도 사용할 수 있다.
본 발명은 상기된 조성물로 이루어진 베이스수지를 유기화합물에 넣을 경우 베이스수지의 늘어남 정도가 종류 및 함량에 따라 달라지므로 베이스수지의 늘어남 정도를 저항값으로 측정하여 유기화합물의 종류 및 함량을 확인하는 것이다.
이러한 본 발명의 베이스수지를 이용하여 유기화합물의 종류 및 함량을 확인하는 센서에 대하여 살펴본다.
본 발명의 조성물을 이용하여 도 1 과 같은 베이스수지(1)를 만들되 그 크기는 적합히 조절할 수 있으나, 본 발명의 실시예 설명을 위하여 가로, 세로 각 2cm이고 두께가 3mm로 제작한다.
상기된 베이스수지(1)에는 도 1 과 같이 길이 0.7cm의 SUS전극(2)을 1cm 이격시켜 일체로 형성시키고 상기 전극(2)에는 저항메터기를 연결하여 저항값을 측정할 수 있도록 한다.
이러한 베이스수지(1)를 유기화합물에 담가 줄 경우 베이스수지(1)에는 전도성 카본블랙이 포함되어 있어 초기에는 전도성 카본블랙에 의한 전자이동패스(Pass)가 형성되므로 전극(2)에서 측정되는 저항치가 거의 0 에 가깝게 나타나게 된다.
그러나 베이스수지(1)는 유기화합물의 종류에 따라 늘어나게 되므로 시간이경과할수록 전극(2)에서 측정되는 저항치가 상승된다.
즉 초기와는 다르게 전도성 카본블랙 사이의 거리가 밀어지게 되므로 저항치가 증가되는 것이다.
이러한 본 발명에서 유기화합물의 종류 및 함량에 따라 전극(2)에서 검출되는 저항값은 도 3 과 같으며 이를 이용하여 유기화합물의 종류를 확인할 수 있다.
즉 휘발유의 경우 1000Kohm에 도달하는 시간이 7.5분인데 반하여, 20% 톨루엔이 섞인 휘발유는 1000Kohm에 도달하는 시간이 3분이고, 10% 톨루엔이 섞인 휘발유는 1000Kohm에 도달하는 시간이 6.2분이고, 5% 등유가 섞인 휘발유는 1000Kohm에 도달하는 시간이 8.5분이고, 10% 등유가 섞인 휘발유는 1000Kohm에 도달하는 시간이 9분이고, 20% 등유가 섞인 휘발유는 거의 10분이 걸리게 된다.
따라서 특정 유기화합물에 본 발명의 베이스수지(1)를 넣은 시간부터 1000Kohm에 도달하는 시간을 체크하면 유기화합물의 종류 및 함량을 확인할 수 있으며, 확인시간을 줄이기 위해서는 500Kohm에 도달하는 시간을 체크하여도 된다.
이같이 본 발명은 유기화합물에 닿았을 때 부피가 늘어나는 베이스 수지를 이용하여 정해진 저항치에 도달하는 시간으로 유기화합물의 종류 및 함량을 확인할 수 있는 것으로, 누구든 가짜 휘발유의 확인이 가능하고, 확인시간이 적게 걸리며, 고가의 장비를 이용치 않아도 되는 것이다.
본 발명은 베이스수지의 부피 늘어남을 측정하거나 늘어나는 길이를 측정해도 동일결과를 얻을 수 있으며, 변압기 오일의 변화정도 즉 산화정도를 측정할수 있으며 특히 토양을 오염시키는 토양 오염원과 오염정도를 확인할 수 있다.
본 발명은.유기화합물에 닿았을 때 부피가 팽창하여 저항치가 변하는 베이스수지를 EEA 54 Wt%, 전도성카본블랙 39 Wt%, 산화방지제 0.25 Wt%, 분산제1 1 Wt%, 분산제 5 Wt%, 가교제 0.75 Wt% 의 조성물로 제작하도록 하고, 상기 베이스수지를 유기화합물에 담갔을 때 유기화합물의 종류에 따라 팽창정도가 다름을 이용하여 저항치로 유기화합물의 종류와 함량을 확인할 수 있도록 한 것으로, 본 발명은 간단히 최단시간 내에 가짜 휘발유를 확인할 수 있는 것이며, 아울러 일정지역의 토양을채취, 물에 희석시켜 토양속의 유기화합물의 유무, 함량 및 그 종류등을 파악할 수 있다.
Claims (2)
- 극성관능기를 갖는 고분자 54 Wt%, 전도성카본블랙 39 Wt%, 산화방지제 0.25 Wt%, 실리콘 왁스인 분산제1 1 Wt%, 폴리에틸렌 왁스인 분산제 5 Wt%, 가교제 0.75 Wt% 로 이루어진 유기 반도전제 조성물.
- 극성관능기를 갖는 고분자 54 Wt%, 전도성카본블랙 39 Wt%, 산화방지제 0.25 Wt%, 실리콘 왁스인 분산제1 1 Wt%, 폴리에틸렌. 왁스인 분산제2 5 Wt%, 가교제 0.75 Wt% 로 베이스수지(1)를 만들고, 상기 베이스수지(1)에 일정거리를 이격시켜 전극(2)을 형성시킨 유기 반도전제를 이용한 센서.
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