KR20210081969A - Method for preparing sponge type liphophlic gel for absorbing and removing volatile organic compounds - Google Patents

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Abstract

A lipophilic gel of the present invention exhibits sponge-like physical properties by standardizing and drying a polymer polymerized using a silicone monomer. Therefore, the lipophilic gel of the present invention, due to the silicone monomer and a large surface area, can efficiently adsorb volatile organic compounds present in fluid gas.

Description

휘발성 유기화합물 흡수 및 제거용 스펀지형 친지성 겔의 제조 방법{Method for preparing sponge type liphophlic gel for absorbing and removing volatile organic compounds}Method for preparing a sponge-type lipophilic gel for absorbing and removing volatile organic compounds {Method for preparing sponge type liphophlic gel for absorbing and removing volatile organic compounds}

본 발명은 휘발성 유기화합물 흡수 및 제거용 스펀지형 친지성 겔의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for preparing a sponge-type lipophilic gel for absorbing and removing volatile organic compounds.

전 세계적으로 산업이 발달하고 인구가 증가함에 따라 각종 오염원의 배출량이 증가하고 있는 가운데, 특히 휘발성 유기화합물(Volatile organic compounds, VOCs)과 같은 유해물질이 대기, 토양 및 수계로 배출되어 문제가 되고 있다. VOCs는 상온, 상압에서 액체나 고체상으로 존재할 수 있으며, 대기 중에서는 높은 증기압으로 인해 쉽게 증발되는 탄화수소화합물을 의미한다. VOCs는 토양, 습지, 초지와 같은 자연환경에서 일부 배출되지만(Guenther et al., 1995), 일반적으로 유기용제 사용시설, 자동차 및 산업시설에서 상대적으로 많은 양이 배출된다(Yang et al., 2018; Zhang et al., 2017). VOCs는 증발된 이후에 악취가 나고, 대기 중에서 광화학 반응을 일으켜 광화학 스모그를 유발할 수 있다(Shen et al., 2013). 또한, 발암성을 지닌 독성 물질로서 인간에게 장기간 노출 시 심각한 영향을 초래하며, 다량 섭취 시에는 급성, 만성 중독현상, 발암, 유전자 변이 및 기형 등을 유발할 수있다(Padhi and Gokhale, 2014). 산업 시설에서 배출되는 VOCs를 저감 및 제거하기 위해 VOCs 흡착법과 화학적 산화법에 대한 연구가 이루어져왔다. VOCs 흡착법은 산업 시설에서 배출되는 VOCs를 다양한 흡착물질로 대기에 용존하는 VOCs를 제거할 수 있지만, 기존 설비에 응축 및 분리 시설과 흡착 후 흡착물질을 세척 및 처리 시설을 더 구비해야 한다는 단점이 있다(Yun and Kim, 2017; Fang et al., 2016; Dumont et al., 2012; Darracq et al., 2012). UV 반응기와 이온 플라즈마 공정과 같은 화학적 산화법도 대기 상에 존재하는 VOCs를 제거하는 데에 이용될 수 있으나, 산화 과정에서 응집, 침전과 같은 과정을 수행하기 위해 넓은 시설 부지와 높은 에너지가 필요하다는 단점이 있다(Kang et al., 2017; Park and Jo, 2014). 또한, VOCs를 저감하기 위한 수단으로 응축, 저장, 침전, 분리와 같은 VOCs 흡수 과정을 포함한 장치나 설비에서 VOCs를 유입할 때 불규칙적으로 고농도의 VOCs가 유입되는 현상이 발생한다. 이는 환경 조건에 따라 급격한 온도 상승을 초래하여 안전사고의 발생을 높이며, 이에 따라 VOCs 처리 장치에서 불규칙적 또는 간헐적으로 유입되는 고농도의 VOCs를 신속하게 흡수할 수 있는 전처리 댐핑(damping) 기술이 필요하다(Zhang et al., 2017; Muzenda, 2013). 최근에는 소수성 고분자와 실리콘 오일(silicon oil)을 이용하여 VOC 흡수 및 제거용 소재를 제조함으로써, 기존의 VOCs 제거용 설비 대신 이용하거나, 종래의 대형 설비에 적용하여 설비 내 VOCs의 과도한 축적을 방지하기 위한 방법이 연구되고 있다(Montes et al., 2011; Darracq et al., 2010; Ono et al., 2007).As industry develops and populations increase worldwide, emissions of various pollutants are increasing. In particular, hazardous substances such as volatile organic compounds (VOCs) are discharged into the air, soil and water system, which is a problem. . VOCs can exist in a liquid or solid state at room temperature and pressure, and refer to hydrocarbon compounds that are easily evaporated in the atmosphere due to high vapor pressure. Although some VOCs are emitted from natural environments such as soil, wetlands, and grasslands (Guenther et al., 1995), in general, relatively large amounts are emitted from organic solvent-using facilities, automobiles and industrial facilities (Yang et al., 2018). ; Zhang et al., 2017). VOCs stink after evaporation and can cause photochemical smog by causing photochemical reactions in the atmosphere (Shen et al., 2013). In addition, as a toxic substance with carcinogenicity, long-term exposure to humans causes serious effects, and when ingested in large amounts, it can cause acute and chronic poisoning, carcinogenesis, genetic mutation, and malformations (Padhi and Gokhale, 2014). In order to reduce and remove VOCs emitted from industrial facilities, studies on VOCs adsorption and chemical oxidation have been conducted. The VOCs adsorption method can remove VOCs dissolved in the atmosphere with various adsorbents for VOCs discharged from industrial facilities, but there is a disadvantage that the existing facility needs to be equipped with a condensation and separation facility and a washing and treatment facility for the adsorbed material after adsorption. (Yun and Kim, 2017; Fang et al., 2016; Dumont et al., 2012; Darracq et al., 2012). Chemical oxidation methods such as UV reactor and ion plasma process can also be used to remove VOCs present in the atmosphere, but the disadvantage is that large facilities and high energy are required to perform processes such as agglomeration and precipitation in the oxidation process. (Kang et al., 2017; Park and Jo, 2014). In addition, as a means to reduce VOCs, when VOCs are introduced from devices or facilities that include VOCs absorption processes such as condensation, storage, sedimentation, and separation, irregularly high concentrations of VOCs are introduced. This increases the occurrence of safety accidents by causing a rapid temperature rise depending on environmental conditions, and accordingly, a pretreatment damping technology that can quickly absorb high concentrations of VOCs flowing irregularly or intermittently from the VOCs treatment device is required ( Zhang et al., 2017; Muzenda, 2013). Recently, by manufacturing a material for VOC absorption and removal using hydrophobic polymer and silicone oil, it is used instead of the existing VOCs removal facility or applied to a conventional large facility to prevent excessive accumulation of VOCs in the facility. Methods for this are being studied (Montes et al., 2011; Darracq et al., 2010; Ono et al., 2007).

한편, VOCs 저감 장치에서 사용되는 실리콘 오일은 교체 시 액상 형태의 잔여물로 저감 장치의 고장 및 사고 원인이 되는데, 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 발명자들은 실리콘 단량체를 접목한 친지성 겔을 설계하여 본 발명을 완성하였다.On the other hand, the silicone oil used in the VOCs reduction device is a liquid residue when replaced, which causes failure and accidents of the reduction device. In order to overcome this problem, the present inventors designed a lipophilic gel grafted with a silicone monomer. The invention was completed.

PCT/EP2010/005502PCT/EP2010/005502

본 발명에서는 In the present invention

1) 단량체 A, 가교제 B 및 아크릴아마이드를 혼합하는 단계로서,1) mixing monomer A, crosslinking agent B and acrylamide,

A는 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트, 메탈릴트리메틸실란, 알릴트리메틸실란, 비닐트리메틸실란, 트리메틸실릴 아크릴레이트, 트리메틸실릴 메타크릴레이트, 알릴옥시트리메틸실란, 2-메틸-1-(트리메틸실록시)-1-프로펜, 2-(트리메틸실록시)에틸 메타크릴레이트, 알릴옥시-터트-부틸디메틸실란 및 비닐트리메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고A is 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate, methallyltrimethylsilane, allyltrimethylsilane, vinyltrimethylsilane, trimethylsilyl acrylate, trimethylsilyl methacrylate, allyloxytrimethylsilane, 2-methyl-1- (trimethylsiloxy)-1-propene, 2-(trimethylsiloxy)ethyl methacrylate, any one selected from the group consisting of allyloxy-tert-butyldimethylsilane and vinyltrimethoxysilane;

B는 N,N-메틸렌비스아크릴아미드, 폴리에틸렌글라이콜다이아크릴레이트(poly(ethylene glycol)diacrylate), 에틸렌글라이콜다이아크릴레이트(ethylene glycol diacrylate), N,N’-1,2-다이하이드록시에틸렌비스아크릴아마이드(N,N′-(1,2-dihydroxyethylene)bisacrylamide), 1,3-부테인디올 다이아크릴레이트(1,3-butanediol diacrylate), 1,6-헥세인디올 다이아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate), 1,4-부테인디올 다이아크릴레이트(1,4-butanediol diacrylate), 글리세롤 1,3-다이글리세롤레이트 다이아크릴레이트(glycerol 1,3-diglycerolate diacrylate), 다이에틸렌글리콜 다이아크릴레이트(di(ethylene glycol) diacrylate), 네오펜틸 글리콜 다이아크릴레이트(neopentyl glycol diacrylate) 및 폴리프로필렌글리콜 다이아크릴레이트(poly(propyleneglycol) diacrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 단계;B is N,N-methylenebisacrylamide, polyethylene glycol diacrylate (poly(ethylene glycol)diacrylate), ethylene glycol diacrylate, N,N'-1,2-di Hydroxyethylene bisacrylamide (N,N′-(1,2-dihydroxyethylene)bisacrylamide), 1,3-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate rate (1,6-hexanediol diacrylate), 1,4-butanediol diacrylate (1,4-butanediol diacrylate), glycerol 1,3-diglycerolate diacrylate, Any one selected from the group consisting of diethylene glycol diacrylate (di(ethylene glycol) diacrylate), neopentyl glycol diacrylate, and polypropylene glycol diacrylate phosphorus step;

2) 1) 단계의 혼합물에 개시제를 첨가하여 중합하는 단계;2) adding an initiator to the mixture of step 1) for polymerization;

3) 2) 단계의 반응물을 규격화하는 단계;3) normalizing the reactants of step 2);

4) 3) 단계의 생성물을 물에 담지하는 단계; 및4) supporting the product of step 3) in water; and

5) 4) 단계의 생성물을 건조시키는 단계를 포함하는 친지성 겔의 제조 방법을 제공하는 것을 목표로 한다.5) It aims to provide a method for preparing a lipophilic gel comprising the step of drying the product of step 4).

또한 본 발명에서는 상기 제조방법에 의해 제조된 친지성 겔을 제공하는 것을 목표로 한다.Another object of the present invention is to provide a lipophilic gel prepared by the above preparation method.

또한 본 발명에서는 상기 친지성 겔의 용도를 제공하는 것을 목표로 한다.Another object of the present invention is to provide the use of the lipophilic gel.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양태는 One aspect of the present invention for achieving the above object is

1) 단량체 A, 가교제 B 및 아크릴아마이드를 혼합하는 단계로서,1) mixing monomer A, crosslinking agent B and acrylamide,

A는 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트, 메탈릴트리메틸실란, 알릴트리메틸실란, 비닐트리메틸실란, 트리메틸실릴 아크릴레이트, 트리메틸실릴 메타크릴레이트, 알릴옥시트리메틸실란, 2-메틸-1-(트리메틸실록시)-1-프로펜, 2-(트리메틸실록시)에틸 메타크릴레이트, 알릴옥시-터트-부틸디메틸실란 및 비닐트리메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고A is 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate, methallyltrimethylsilane, allyltrimethylsilane, vinyltrimethylsilane, trimethylsilyl acrylate, trimethylsilyl methacrylate, allyloxytrimethylsilane, 2-methyl-1- (trimethylsiloxy)-1-propene, 2-(trimethylsiloxy)ethyl methacrylate, any one selected from the group consisting of allyloxy-tert-butyldimethylsilane and vinyltrimethoxysilane;

B는 N,N-메틸렌비스아크릴아미드, 폴리에틸렌글라이콜다이아크릴레이트(poly(ethylene glycol)diacrylate), 에틸렌글라이콜다이아크릴레이트(ethylene glycol diacrylate), N,N’-1,2-다이하이드록시에틸렌비스아크릴아마이드(N,N′-(1,2-dihydroxyethylene)bisacrylamide), 1,3-부테인디올 다이아크릴레이트(1,3-butanediol diacrylate), 1,6-헥세인디올 다이아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate), 1,4-부테인디올 다이아크릴레이트(1,4-butanediol diacrylate), 글리세롤 1,3-다이글리세롤레이트 다이아크릴레이트(glycerol 1,3-diglycerolate diacrylate), 다이에틸렌글리콜 다이아크릴레이트(di(ethylene glycol) diacrylate), 네오펜틸 글리콜 다이아크릴레이트(neopentyl glycol diacrylate) 및 폴리프로필렌글리콜 다이아크릴레이트(poly(propyleneglycol) diacrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 단계;B is N,N-methylenebisacrylamide, polyethylene glycol diacrylate (poly(ethylene glycol)diacrylate), ethylene glycol diacrylate, N,N'-1,2-di Hydroxyethylene bisacrylamide (N,N′-(1,2-dihydroxyethylene)bisacrylamide), 1,3-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate rate (1,6-hexanediol diacrylate), 1,4-butanediol diacrylate (1,4-butanediol diacrylate), glycerol 1,3-diglycerolate diacrylate, Any one selected from the group consisting of diethylene glycol diacrylate (di(ethylene glycol) diacrylate), neopentyl glycol diacrylate, and polypropylene glycol diacrylate phosphorus step;

2) 1) 단계의 혼합물에 개시제를 첨가하여 중합하는 단계;2) adding an initiator to the mixture of step 1) for polymerization;

3) 2) 단계의 반응물을 규격화하는 단계;3) normalizing the reactants of step 2);

4) 3) 단계의 생성물을 물에 담지하는 단계; 및4) supporting the product of step 3) in water; and

5) 4) 단계의 생성물을 건조시키는 단계를 포함하는 친지성 겔의 제조 방법을 제공하는 것이다.5) To provide a method for preparing a lipophilic gel comprising the step of drying the product of step 4).

상기 1) 단계는 친지성 겔을 중합하기 위해 단량체 A, 가교제 B 및 아크릴아마이드를 혼합하여 균일한 상태의 혼합 용액을 제조하는 단계이다.Step 1) is a step of preparing a mixed solution in a uniform state by mixing monomer A, crosslinking agent B, and acrylamide to polymerize the lipophilic gel.

본 명세서에서 언급되는 휘발성 유기화합물은 기상의 물질로 간주되며, 이하에서는 휘발성 유기화합물로 칭하였으나, 기상의 물질로 그 범위가 확대될 수 있다.The volatile organic compound referred to in this specification is considered to be a gaseous material, hereinafter referred to as a volatile organic compound, but the scope may be extended to a gaseous material.

또한 본 명세서에서 언급되는 휘발성 유기화합물은 앞뒤 문맥에 따라 휘발성 유기화합물로부터 유래되는 중간 분해산물 또는 분해산물도 포함하여 해석될 수 있다.In addition, the volatile organic compounds referred to in the present specification may be interpreted to include intermediate decomposition products or decomposition products derived from the volatile organic compounds depending on context.

상기 단량체 A는 실리콘을 함유하는 단량체로서, 실리콘을 함유함에 따라 효율적으로 휘발성 유기화합물을 흡착할 수 있다. 구체적인 일 실시 양태에서, 상기 단량체 A는 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트, 메타크릴레이트, 메탈릴트리메틸실란, 알릴트리메틸실란, 비닐트리메틸실란, 트리메틸실릴 아크릴레이트, 트리메틸실릴 메타크릴레이트, 알릴옥시트리메틸실란, 2-메틸-1-(트리메틸실록시)-1-프로펜, 2-(트리메틸실록시)에틸 메타크릴레이트, 알릴옥시-터트-부틸디메틸실란 및 비닐트리메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 바람직하게는 상기 단량체 A는 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트일 수 있다.The monomer A is a monomer containing silicone, and as it contains silicone, it can efficiently adsorb volatile organic compounds. In a specific embodiment, the monomer A is 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate, methacrylate, methallyltrimethylsilane, allyltrimethylsilane, vinyltrimethylsilane, trimethylsilyl acrylate, trimethylsilyl methacrylate with allyloxytrimethylsilane, 2-methyl-1-(trimethylsiloxy)-1-propene, 2-(trimethylsiloxy)ethyl methacrylate, allyloxy-tert-butyldimethylsilane and vinyltrimethoxysilane It may be any one selected from the group consisting of. Preferably, the monomer A may be 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate.

상기 가교제 B는 친지성 겔이 가교될 수 있도록 중합체 사슬 간의 가교를 형성시키는 역할을 수행한다. 구체적인 일 실시양태에서, 상기 가교제 B는 N,N-메틸렌비스아크릴아미드, 폴리에틸렌글라이콜다이아크릴레이트(poly(ethylene glycol)diacrylate), 에틸렌글라이콜다이아크릴레이트(ethylene glycol diacrylate), N,N’-1,2-다이하이드록시에틸렌비스아크릴아마이드(N,N′-(1,2-dihydroxyethylene)bisacrylamide), 1,3-부테인디올 다이아크릴레이트(1,3-butanediol diacrylate), 1,6-헥세인디올 다이아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate), 1,4-부테인디올 다이아크릴레이트(1,4-butanediol diacrylate), 글리세롤 1,3-다이글리세롤레이트 다이아크릴레이트(glycerol 1,3-diglycerolate diacrylate), 다이에틸렌글리콜 다이아크릴레이트(di(ethylene glycol) diacrylate), 네오펜틸 글리콜 다이아크릴레이트(neopentyl glycol diacrylate) 및 폴리프로필렌글리콜 다이아크릴레이트(poly(propyleneglycol) diacrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 바람직하게는 상기 가교제 B는 N,N-메틸렌비스아크릴아미드일 수 있다.The crosslinking agent B serves to form crosslinks between polymer chains so that the lipophilic gel can be crosslinked. In a specific embodiment, the crosslinking agent B is N,N-methylenebisacrylamide, polyethylene glycol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, N, N'-1,2-dihydroxyethylenebisacrylamide (N,N'-(1,2-dihydroxyethylene)bisacrylamide), 1,3-butanediol diacrylate, 1 ,6-hexanediol diacrylate (1,6-hexanediol diacrylate), 1,4-butanediol diacrylate (1,4-butanediol diacrylate), glycerol 1,3-diglycerolate diacrylate (glycerol) 1,3-diglycerolate diacrylate), diethylene glycol diacrylate (di(ethylene glycol) diacrylate), neopentyl glycol diacrylate, and polypropylene glycol diacrylate (poly(propyleneglycol) diacrylate) It may be any one selected from the group. Preferably, the crosslinking agent B may be N,N-methylenebisacrylamide.

상기 1)단계의 단량체 A, 가교제 B 및 아크릴아마이드는 20 ~ 150: 1 : 2의 몰비로 혼합되는 것일 수 있다. 상기 몰 비에 의해 조성물 내의 실리콘의 함량이 결정되어 친지성 겔의 휘발성 유기화합물의 흡수 능력을 조절할 수 있다.Monomer A, crosslinking agent B, and acrylamide in step 1) may be mixed in a molar ratio of 20 to 150: 1:2. The content of silicon in the composition is determined by the molar ratio, so that the absorption capacity of the volatile organic compound of the lipophilic gel can be controlled.

상기 2) 단계는 혼합물에 개시제를 첨가하여 혼합물들을 원료로 중합체를 형성하는 단계이다. 상기 개시제는 중합체 합성에 있어서 통상적으로 사용되는 개시제, 예를 들어 AIBN (Azobisisobutyronitrile), AMVN (2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile)) 및 AAPH (2,2'-azobis (2-amidinopropane) dehydrochloride), 일 수 있다.In step 2), an initiator is added to the mixture to form a polymer from the mixtures as a raw material. The initiator is an initiator commonly used in polymer synthesis, for example, AIBN (Azobisisobutyronitrile), AMVN (2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile)) and AAPH (2,2'-azobis (2-amidinopropane) ) dehydrochloride), may be.

상기 2)단계는 60 내지 100℃에서 12 내지 36시간 반응시켜 중합하는 것일 수 있다. 구체적인 일 실시양태에서 상기 2)단계는 70 내지 80℃에서 대략 20 내지 28시간, 바람직하게 약 24시간 반응시켜 중합하는 것이 바람직하다. 이러한 중합 반응은 통상의 유기 용매 조건 하에 수행될 수 있으며, 예를 들어 DMSO(dimethyl sulfoxide), Heptane, Hexane, Octane, Nonane, Decane, Octanol, Dichloromethane, Diethylether, Dimethylether, Dipropylether, Dihexylether, Dibutylether, Dipentylether, Dihepylether, Pyridine, Tetrahydrofuran, Acetone, Acetonitrile 및 DMF(Dimethylformamide) 등을 이용하는 것이 바람직하다. Step 2) may be polymerization by reacting at 60 to 100° C. for 12 to 36 hours. In a specific embodiment, in step 2), polymerization is preferably performed by reacting at 70 to 80° C. for about 20 to 28 hours, preferably for about 24 hours. Such polymerization may be carried out under conventional organic solvent conditions, for example, DMSO (dimethyl sulfoxide), Heptane, Hexane, Octane, Nonane, Decane, Octanol, Dichloromethane, Diethylether, Dimethylether, Dipropylether, Dihexylether, Dibutylether, Dipentylether, It is preferable to use Dihepylether, Pyridine, Tetrahydrofuran, Acetone, Acetonitrile and DMF (Dimethylformamide).

상기 3) 단계는 2)단계에서 중합된 중합체를 규격화시키는 단계이다. Step 3) is a step of normalizing the polymer polymerized in step 2).

본 발명에서 규격화란 규격화된 성형을 의미할 수 있다. 즉, 제조된 일정 두께, 넓이, 및/또는 길이를 가질 수 있도록 제조된 중합체를 절단하거나 성형하는 것을 의미한다. In the present invention, standardization may mean standardized molding. That is, it means cutting or molding the prepared polymer to have a predetermined thickness, width, and/or length.

구체적인 일 실시양태에서 규격화는 직경 5 내지 11 mm의 원형으로 규격화하는 것일 수 있다. 바람직하게는 직경 8 mm의 원형으로 규격화될 수 있고, 이의 두께는 6 내지 12 mm일 수 있다.In a specific embodiment, the normalization may be normalizing to a circle having a diameter of 5 to 11 mm. Preferably, it may be standardized as a circle having a diameter of 8 mm, and the thickness thereof may be 6 to 12 mm.

상기 4) 단계는 3) 단계에서 규격화된 중합체를 물에 담지하여 겔 내의 유기용매를 물로 치환시키는 단계이다. 즉, 제조된 중합체를 액체질소를 사용하여 겔 내부의 유기 용매를 냉각시킨 뒤, 이를 물에 담지함으로써 겔 구조는 유지하고 유기 용매를 녹이면서 겔 내부를 물로 치환하고, 동결건조를 통해 겔 내부의 물을 제거하여 휘발성 유기화합물을 보다더 효율적으로 흡착할 수 있는 스폰지 형태의 친지성 겔을 제조할 수 있게 한다.Step 4) is a step of substituting the organic solvent in the gel with water by supporting the polymer standardized in step 3) in water. That is, the prepared polymer uses liquid nitrogen to cool the organic solvent inside the gel, and by supporting it in water, the gel structure is maintained and the organic solvent is dissolved while the inside of the gel is replaced with water, and the inside of the gel is lyophilized through lyophilization. By removing water, it is possible to prepare a sponge-type lipophilic gel capable of adsorbing volatile organic compounds more efficiently.

상기 5) 단계는 4)단계의 생성물을 건조시켜 스폰지형 구조를 생성시키는 단계이다. 5)단계의 건조 과정을 통해 친지성 겔은 스폰지형 물성을 갖게 되어 넓은 표면적을 갖게 됨에 따라 휘발성 유기화합물을 효율적으로 흡착할 수 있게 된다. 정상압 건조, 공기 스트림 건조, 벨트 건조, 유체화-베드 건조, 동결 건조, 또는 초임계 CO2 건조일 수 있다. 바람직하게는 상기 건조는 동결건조일 수 있다. 이에 따라, 스폰지형 물성을 갖는 친지성 겔을 보다 잘 형성할 수 있다. Step 5) is a step of drying the product of step 4) to form a sponge-like structure. Through the drying process of step 5), the lipophilic gel has sponge-like properties and has a large surface area, so that volatile organic compounds can be efficiently adsorbed. Normal pressure drying, air stream drying, belt drying, fluidized-bed drying, freeze drying, or supercritical CO 2 drying. Preferably, the drying may be freeze-drying. Accordingly, it is possible to better form a lipophilic gel having sponge-like physical properties.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 양태는 상기 방법으로 제조된 친지성 겔을 제조하는 것이다. 상기 제조방법으로 제조된 친지성 겔은 스폰지형 물성을 갖게 되어 넓은 표면적을 갖게 됨에 따라 휘발성 유기화합물을 효율적으로 흡착할 수 있게 된다. Another aspect of the present invention for achieving the above object is to prepare a lipophilic gel prepared by the above method. The lipophilic gel prepared by the above preparation method has sponge-like properties and has a large surface area, so that it is possible to efficiently adsorb volatile organic compounds.

구체적으로, 본 발명에 따른 친지성 겔은 실리콘 단량체 및 넓은 표면적으로 인해 유동성 기체 내에 존재하는 휘발성 유기화합물을 효율적으로 흡착할 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따르면, 유동 기체에 존재하는 휘발성 유기화합물을 넓은 표면적으로 흡착할 수 있는 효과를 가진다. Specifically, the lipophilic gel according to the present invention can efficiently adsorb the silicone monomer and the volatile organic compound present in the fluid gas due to its large surface area. According to a specific embodiment of the present invention, it has the effect of adsorbing volatile organic compounds present in the flowing gas over a large surface area.

즉, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 친지성 겔을 포함하는 휘발성 유기화합물 흡수용 조성물을 제공한다. That is, the present invention provides a composition for absorbing volatile organic compounds comprising the lipophilic gel prepared by the above method.

“VOC (Volatile Organic Compounds)”는 상온, 상압에서는 액체나 고체상으로 존재할 수 있으며, 대기 중에서는 높은 증기압으로 인해 쉽게 증발되는 휘발성 유기화합물을 의미하며, 탄소와 수소를 포함하는 탄화 수소, 할로겐화탄화수소, 질소나 황을 함유하는 탄화수소 등 상온, 상압 조건에서기체 상태로 존재할 수 있는 모든 유기화합물을 의미한다. 예를 들어, 이러한 휘발성 유기 화합물은 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 이소프로필 알콜, 글라이콜 에테르, 원유정제화합물, 납사 등이 있으나, 이에 제한되지 않는다. “VOC (Volatile Organic Compounds)” refers to volatile organic compounds that can exist in a liquid or solid state at room temperature and pressure, and evaporate easily due to high vapor pressure in the atmosphere. It refers to all organic compounds that can exist in a gaseous state at room temperature and pressure conditions, such as hydrocarbons containing nitrogen or sulfur. For example, these volatile organic compounds include, but are not limited to, benzene, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, acetone, isopropyl alcohol, glycol ether, crude oil refinery, naphtha, and the like.

본 발명에 따른 휘발성 유기화합물 흡수용 조성물은 넓은 표면적을 가지면서 우수한 흡착 효율을 통해 유해물질로 휘발성 유기 화합물을 흡착 및 차단할 수 있어, 자동차 내장재, 가구, 음식점, 도장설비, 실내도장, 세탁, 인쇄 등으로 배출되는 VOCs 흡수용 흡수소재로 이용될 수 있다. The composition for absorbing volatile organic compounds according to the present invention can adsorb and block volatile organic compounds with harmful substances through excellent adsorption efficiency while having a large surface area, so automobile interior materials, furniture, restaurants, painting equipment, interior painting, laundry, printing It can be used as an absorbent material for absorbing VOCs emitted by

본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 친지성 겔을 포함하는 휘발성 유기화합물 흡수용 조성물을 휘발성 유기화합물과 접촉시키는 단계를 포함하는 휘발성 유기화합물의 제거 방법을 제공한다. The present invention also provides a method for removing volatile organic compounds, comprising the step of contacting the composition for absorbing volatile organic compounds including the lipophilic gel prepared by the above method with the volatile organic compounds.

본 발명은 또한, 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트, N,N-메틸렌비스아크릴아미드 및 아크릴아마이드를 20 ~ 150: 1 : 2의 몰비로 포함하는 친지성 겔을 제공한다.The present invention also provides a lipophilic gel comprising 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate, N,N-methylenebisacrylamide and acrylamide in a molar ratio of 20 to 150:1:2.

중복되는 내용은 본 명세서의 복잡성을 고려하여 생락하며, 본 명세서에서 달리 정의되지 않은 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 의미를 갖는 것이다.Overlapping contents are omitted in consideration of the complexity of the present specification, and terms not defined otherwise in this specification have the meanings commonly used in the technical field to which the present invention pertains.

본 발명의 친지성 겔은 실리콘 단량체를 이용하여 중합한 중합체를 규격화 및 건조시켜 스폰지 형태의 물성을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 친지성 겔은 실리콘 단량체 및 넓은 표면적으로 인해 유동성 기체 내에 존재하는 휘발성 유기화합물을 효율적으로 흡착할 수 있다.The lipophilic gel of the present invention exhibits sponge-like physical properties by standardizing and drying a polymer polymerized using a silicone monomer. Therefore, the lipophilic gel of the present invention can efficiently adsorb the silicone monomer and the volatile organic compound present in the fluid gas due to its large surface area.

도 1은 실시예 1에 따른 친지성 겔의 제조 과정을 개략도로 나타낸 것이다.
도 2는 각각 (a) 스폰지 형태의 친지성 겔의 이미지 (b) 팽윤된 친지성 겔의 이미지 및 (c) 주사 전지현미경으로 관찰한 친지성 겔의 스폰지 구조 (하단) 스폰지형 친지성 겔의 내부구조 및 VOCs 흡수 기작을 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 2에 따른 분배계수 측정 실험 과정을 개략도로 나타낸 것이다.
도 4는 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트의 양과 분배 계수의 상관관계를 그래프로 나타낸 것이다.
도 5는 친지성 겔의 유동 기체 내 휘발성 유기화합물의 흡수율 측정 실험 과정을 개략도로 나타낸 것이다.
도 6은 친지성 겔의 유동 기체 내 휘발성 유기화합물의 흡수율 측정 실험 결과를 샘플 별로 나타낸 것이다.
도 7은 친지성 겔의 유동 기체 내 휘발성 유기화합물의 흡수율과 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트의 양의 상관 관계를 그래프로 나타낸 것이다.
도 8은 톨루엔 유속에 따른 친지성 겔 샘플 B의 흡수율을 나타낸 것이다.
1 is a schematic view showing the manufacturing process of the lipophilic gel according to Example 1.
2 shows (a) an image of a sponge-type lipophilic gel, (b) an image of a swollen lipophilic gel, and (c) a sponge structure of the lipophilic gel observed with a scanning cell microscope (bottom) of a sponge-type lipophilic gel. The internal structure and VOCs absorption mechanism are shown.
3 is a schematic diagram showing the experimental procedure for measuring the partition coefficient according to Example 2.
4 is a graph showing the correlation between the amount of 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate and the partition coefficient.
5 is a schematic diagram showing the experimental procedure for measuring the absorption rate of volatile organic compounds in the flowing gas of the lipophilic gel.
6 shows the results of an experiment for measuring the absorption rate of volatile organic compounds in the flowing gas of the lipophilic gel for each sample.
7 is a graph showing the correlation between the absorption rate of volatile organic compounds in the flowing gas of the lipophilic gel and the amount of 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate.
8 shows the absorption rate of the lipophilic gel sample B according to the toluene flow rate.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are presented to help the understanding of the present invention. However, the following examples are only provided for easier understanding of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the examples.

실시예 1. 친지성 하이드로겔의 제조Example 1. Preparation of lipophilic hydrogel

Silicone이 도입된 단량체 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트 (3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate, MPTS)를 가교제 N,N-메틸렌비스아크릴아미드(N,N-methylenebisacrylamide, MBA)와 중합하여 VOCs 흡수용 친지성 겔을 제조하였다. 우선, MPTS와 아크릴아미드(acrylamide, AAm)의 농도, MBA의 농도를 실시예별로 조절하여 50 ml의 혼합 용액을 제조하였다. 그 후 DMSO(dimethyl sulfoxide)를 용매로 하여 개시제 AIBN(azobisisobutyronitrile)을 0.04 M 첨가하고, 500 ml 반응기에서 70~80℃ 상에서 24시간 동안 가열 및 젤화 후 직경 8mm의 펀치로 원형모양으로 규격화하였다. 제조된 젤은 증류수에 담지하여 젤 내부의 DMSO를 증류수로 치환한 뒤, 동결건조를 통하여 젤 내부에 기공을 도입하여 최종적으로 스폰지형의 친지성 겔을 제조하였다. 구체적인 제조 과정에 대한 개략도를 도 1에 나타내었다.By polymerizing the silicone-incorporated monomer 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate (3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate, MPTS) with the crosslinking agent N,N-methylenebisacrylamide (N,N-methylenebisacrylamide, MBA), A lipophilic gel for absorbing VOCs was prepared. First, the concentration of MPTS and acrylamide (acrylamide, AAm) and the concentration of MBA were adjusted for each example to prepare 50 ml of a mixed solution. Then, using DMSO (dimethyl sulfoxide) as a solvent, 0.04 M of an initiator AIBN (azobisisobutyronitrile) was added, and after heating and gelation in a 500 ml reactor at 70-80° C. for 24 hours, it was standardized in a circular shape with a punch of 8 mm in diameter. The prepared gel was loaded in distilled water to replace DMSO in the gel with distilled water, and then pores were introduced into the gel through freeze-drying to finally prepare a sponge-type lipophilic gel. A schematic diagram of a specific manufacturing process is shown in FIG. 1 .

구체적인 실시예에 따른 농도를 하기 표 1에 나타내었으며, MPTS, AAm, MBA 및 개시제 AIBN의 농도에 따라 이들을 각각 샘플 A, B 및 C로 명명하였다.Concentrations according to specific examples are shown in Table 1 below, and they were named samples A, B and C according to the concentrations of MPTS, AAm, MBA, and initiator AIBN, respectively.

[표 1] [Table 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

제조된 친지성 겔의 형태를 도 2의 (a)에 나타내었으며, 팽윤된 핀지성 겔의 형태를 도 2의 (b)에 나타내었으며, 내부 구조의 형태를 주사전지현미경으로 관찰하여 도 2의 (c)에 나타내었다.The form of the prepared lipophilic gel is shown in Fig. 2 (a), the form of the swollen lipophilic gel is shown in Fig. 2 (b), and the form of the internal structure was observed with a scanning cell microscope and shown in Fig. It is shown in (c).

실시예 2. 친지성 하이드로겔의 분배 계수 측정Example 2. Partition coefficient measurement of lipophilic hydrogels

규격화한 친지성 겔을 3 ml 부피로 바이알에 각각 담고 40,000 ppm의 농도로 VOCs를 주입하였다. 본 실험에서 VOCs 대표물질로 톨루엔을 선정하였다. 외부 환경과 차단시킨 뒤 상온에서 150 rpm으로 3시간 동안 기체상 톨루엔을 포화 및 안정화 시켰다. 최종적으로 바이알 내부의 안정화된 기체상을 GC-FID(7890A; HP-5 column, Agilent, USA)를 통하여 기체상 내부의 잔류 톨루엔 량을 분석하여 분배계수(partition coefficient, P)를 계산하였다. 분배계수(P)는 평형 분배된 기체상에서의 VOCs 농도(C G )와 평형 분배된 흡수제 상에서의 VOCs 농도(C L )로 하기 식 1과 같이 계산할 수 있으며, 이는 제조된 친지성 겔의 VOCs 흡수 지표로 사용하였다. 구체적인 실험의 개략도를 도 3에 나타내었다. The standardized lipophilic gel was placed in a vial with a volume of 3 ml, and VOCs were injected at a concentration of 40,000 ppm. In this experiment, toluene was selected as a representative material of VOCs. After blocking from the external environment, gaseous toluene was saturated and stabilized at 150 rpm at room temperature for 3 hours. Finally, the amount of residual toluene in the gas phase was analyzed through GC-FID (7890A; HP-5 column, Agilent, USA) of the stabilized gas phase inside the vial to calculate the partition coefficient (P ). Partition coefficient (P) is the equilibrium VOCs concentration on the divided gas (C G) and can be calculated as shown below in Equation 1 as VOCs concentration (C L) on the equilibrium distributed absorber, and which VOCs absorption of the resulting lipophilic gel used as an indicator. A schematic diagram of a specific experiment is shown in FIG. 3 .

Figure pat00002
............................... 식 1
Figure pat00002
............................... Equation 1

동일한 방법으로 바이알에 톨루엔만 40,000 ppm 농도로 주입한 것과 비교하여 친지성겔의 분배계수를 분석하였다. 이때 평형 분배된 흡수제 상에서의 VOCs 농도는 주입한 초기 톨루엔의 질량(M T )과 기체상의 부피(V G ) 및 VOCs 흡수제인 친지성 겔의 부피(V L )를 사용하여 하기 식 2와 같이계산하였다. C G 는 3시간 후 안정화된 기체상을 GC-FID 분석으로 측정한 값을 사용하였다.In the same manner, the partition coefficient of the lipophilic gel was analyzed compared to that injected with only toluene at a concentration of 40,000 ppm into the vial. At this time, the concentration of VOCs in the absorbent phase distributed in equilibrium is calculated as in Equation 2 below by using the initial mass of toluene injected (M T ), the volume of the gas phase ( V G ), and the volume ( V L ) of the lipophilic gel, which is the VOCs absorbent. did. For C G , a value measured by GC-FID analysis of the stabilized gas phase after 3 hours was used.

Figure pat00003
............................... 식 2
Figure pat00003
............................... Equation 2

도 4에서와 같이, 친지성 겔의 분배계수는 MPTS 농도가 2.0 M인 샘플 A에서 가장 작은 값을 보이며, 농도가 0.6 M인 샘플 C에서 가장 높은 값을 보임을 확인하였다. 이러한 결과는 평형 분배된 VOCs 농도가 클수록 분배계수 값은 작아지며, 친지성겔의 실리콘을 포함하는 단량체인 MPTS의 함량을 증가시킬수록 친지성 겔의 톨루엔 흡수능을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 4 , it was confirmed that the partition coefficient of the lipophilic gel showed the smallest value in Sample A having an MPTS concentration of 2.0 M and the highest in Sample C having a concentration of 0.6 M. These results confirm that the larger the concentration of equilibrium distributed VOCs, the smaller the partition coefficient value, and the higher the content of MPTS, a monomer containing silicone, of the lipophilic gel, the better the toluene absorption capacity of the lipophilic gel.

실시예 2. 유동 기체 상에서의 친지성 겔의 흡수율 측정Example 2. Determination of Absorption Rate of Lipophilic Gels in Flowing Gas Phase

도 5의 개략도에 나타낸 바와 같이, 친지성 겔이 담긴 유리 컬럼에 대상 VOCs가 담긴 테들러 백을 연결하고, 펌프를 이용하여 테들러 백의 VOCs를 흡입시키며 유동 기체상에서 친지성 겔의 흡수율을 측정하였다. 대상 VOCs는 톨루엔으로 선정하였고, 테들러 백의 기체상 톨루엔은 공기가 담긴 10L-테들러 백에 액상톨루엔을 주입한 후 40 ℃에서 150 rpm으로 15시간 교반 후, 온도를 25 ℃로 낮추어 52시간 동안 교반하여 제조하였다. 친지성 겔은 7 ml 유리 컬럼 내에 5 ml 부피로 채워 30분간 흡수된 톨루엔의 양을 GC-FID로 분석하였다. 흡입 펌프(AIRWELL2010, Odortech)를 사용하여 400 ml/min의 일정한 유속으로 톨루엔이 유리 컬럼을 통과시켜 inlet(●)의 면적과 outlet(○)의 면적의 차이를 통하여 흡수한 톨루엔 양을 계산하여 샘플 A,B,C 별로 그 결과를 각각 도 6의 a, b 및 c에 나타내었다. 또한 유리 컬럼 통과 전후의 톨루엔 농도를 GC-FID로 측정하여 친지성 겔의 흡수율을 계산하여 그 결과 MPTS의 농도 별로 도 7에 나타내었다.As shown in the schematic diagram of FIG. 5, the Tedler bag containing the target VOCs was connected to the glass column containing the lipophilic gel, and the VOCs of the Tedler bag were sucked by using a pump, and the absorption rate of the lipophilic gel was measured in the flowing gas phase. . The target VOCs were selected as toluene, and the gaseous toluene in the Tedler bag was stirred at 40 ° C. at 150 rpm for 15 hours after injecting liquid toluene into a 10L-Tedler bag filled with air, and then lowering the temperature to 25 ° C for 52 hours. It was prepared by stirring. The lipophilic gel was filled in a 5 ml volume in a 7 ml glass column and the amount of toluene absorbed for 30 minutes was analyzed by GC-FID. Using a suction pump (AIRWELL2010, Odortech), toluene passed through a glass column at a constant flow rate of 400 ml/min, and the amount of toluene absorbed through the difference between the area of the inlet (●) and the area of the outlet (○) was calculated and sampled. The results for each A, B, and C are shown in a, b and c of FIG. 6, respectively. In addition, the toluene concentration before and after passing through the glass column was measured by GC-FID to calculate the absorption rate of the lipophilic gel, and the results are shown in FIG. 7 for each MPTS concentration.

그 결과 실리콘 단량체 MPTS의 함량이 증가할 수록 분배계수는 증가하는 경향을 나타내었으나, 유동 기체 상에서의 흡수율은 실리콘 단량체 MPTS의 양에 비례하지 않고 1.4 M에서 가장 큰 값을 보였으며, 이는 MPTS의 양이 상대적으로 많은 2.0 M에서 러버한 성질을 나타내는 친지성 겔과 상대적으로 적은 1.4 M에서 스폰지 형태를 갖는 친지성 겔의 흡수율 차이를 보여주며, 이는 MPTS의 양 보다 친지성 겔의 형태 및 구조가 중요함을 보여주는 결과이다. 이를 통하여 친지성 겔을 스폰지 형태로 제조하면서 기체상의 유동 상태에 따라 친지성 겔의 VOCs 흡수율을 최적화 할 수 있다.As a result, as the content of the silicone monomer MPTS increased, the partition coefficient tended to increase, but the absorption rate in the flowing gas was not proportional to the amount of the silicone monomer MPTS and showed the largest value at 1.4 M, which is the amount of MPTS. It shows a difference in the absorption rate between the lipophilic gel exhibiting rubber properties at a relatively high 2.0 M and the lipophilic gel having a sponge form at a relatively low 1.4 M, which is more important than the amount of MPTS. This is a result that shows that Through this, while the lipophilic gel is prepared in the form of a sponge, the absorption rate of VOCs of the lipophilic gel can be optimized according to the flow state of the gas phase.

실시예 3. 유동 기체 유속에 따른 친지성 겔의 흡수율 측정Example 3. Measurement of absorption rate of lipophilic gel according to flowing gas flow rate

실시예 2와 동일한 조건에서 톨루엔의 유속을 30 ml/min으로 낮추어 톨루엔과 친지성 겔의 접촉시간을 늘려주었다. 유속이 400 ml/min일 때 톨루엔의 농도를 도 8의 (a)에 나타내었고, 유속이 30 ml/min일 때 톨루엔의 농도를 도 8의 (b)에 나타내었고 유속에 따른 흡수율을 도 8의 (c)에 나타내었다. 유속이 30 ml/min일 때 MPTS 함량에 따른 흡수율을 도 8의 (d)에 나타내었다. 그 결과 톨루엔의 유속을 감소시키면 친지성 겔의 흡수율이 증가함을 확인할 수 있었다. 따라서 생활밀착형 VOCs 저감장치에서 운전 조건을 달리하여 흡수율을 조절할 수 있음을 학인하였다.Under the same conditions as in Example 2, the flow rate of toluene was lowered to 30 ml/min to increase the contact time between toluene and the lipophilic gel. When the flow rate was 400 ml/min, the concentration of toluene was shown in Fig. 8 (a), and when the flow rate was 30 ml/min, the concentration of toluene was shown in Fig. 8 (b), and the absorption rate according to the flow rate was shown in Fig. 8 shown in (c). The absorption rate according to the MPTS content when the flow rate was 30 ml/min is shown in (d) of FIG. 8 . As a result, it was confirmed that when the flow rate of toluene was decreased, the absorption rate of the lipophilic gel was increased. Therefore, it was recognized that the absorption rate can be controlled by changing the operating conditions in the life-friendly VOCs reduction device.

도 8과 같이 MPTS 1.4 인 경우, 유속이 30ml/min일 때 흡수율이 무려 50% 이상 이었다. 일반적으로 MPTS의 양이 증가하면 흡수율도 함께 증가할 것이라 예상했지만, 너무 많이 MPTS가 첨가되면 오히려 스폰지 형태가 아닌 러버형태가 되어 흡수율이 떨어졌다. 따라서 본원 발명의 스폰지 형태 친지성 겔은 종래 러버 형태 겔 대비 VOCs 흡수율을 최대로 올릴 수 있는 친지성 겔임을 확인하였다.In the case of MPTS 1.4 as shown in FIG. 8, when the flow rate was 30 ml/min, the absorption rate was more than 50%. In general, it was expected that the absorption rate would increase as the amount of MPTS increased, but if too much MPTS was added, it became a rubber type rather than a sponge type, and the absorption rate decreased. Therefore, it was confirmed that the sponge-type lipophilic gel of the present invention is a lipophilic gel capable of maximally increasing the absorption of VOCs compared to the conventional rubber-type gel.

이상과 같이 실시예를 통하여 본 발명을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실험예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, the present invention has been described through examples. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof. Therefore, it should be understood that the above-described experimental examples are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (13)

1) 단량체 A, 가교제 B 및 아크릴아마이드를 혼합하는 단계로서,
A는 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트, 메타크릴레이트, 메탈릴트리메틸실란, 알릴트리메틸실란, 비닐트리메틸실란, 트리메틸실릴 아크릴레이트, 트리메틸실릴 메타크릴레이트, 알릴옥시트리메틸실란, 2-메틸-1-(트리메틸실록시)-1-프로펜, 2-(트리메틸실록시)에틸 메타크릴레이트, 알릴옥시-터트-부틸디메틸실란 및 비닐트리메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고
B는 N,N-메틸렌비스아크릴아미드, 폴리에틸렌글라이콜다이아크릴레이트(poly(ethylene glycol)diacrylate), 에틸렌글라이콜다이아크릴레이트(ethylene glycol diacrylate), N,N’-1,2-다이하이드록시에틸렌비스아크릴아마이드(N,N′-(1,2-dihydroxyethylene)bisacrylamide), 1,3-부테인디올 다이아크릴레이트(1,3-butanediol diacrylate), 1,6-헥세인디올 다이아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate), 1,4-부테인디올 다이아크릴레이트(1,4-butanediol diacrylate), 글리세롤 1,3-다이글리세롤레이트 다이아크릴레이트(glycerol 1,3-diglycerolate diacrylate), 다이에틸렌글리콜 다이아크릴레이트(di(ethylene glycol) diacrylate), 네오펜틸 글리콜 다이아크릴레이트(neopentyl glycol diacrylate) 및 폴리프로필렌글리콜 다이아크릴레이트(poly(propyleneglycol) diacrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 단계;
2) 1) 단계의 혼합물에 개시제를 첨가하여 중합하는 단계;
3) 2) 단계의 반응물을 규격화하는 단계;
4) 3) 단계의 생성물을 물에 담지하는 단계; 및
5) 4) 단계의 생성물을 건조시키는 단계를 포함하는 친지성 겔의 제조 방법.
1) mixing monomer A, crosslinking agent B and acrylamide,
A is 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate, methacrylate, methallyltrimethylsilane, allyltrimethylsilane, vinyltrimethylsilane, trimethylsilyl acrylate, trimethylsilyl methacrylate, allyloxytrimethylsilane, 2- Any one selected from the group consisting of methyl-1-(trimethylsiloxy)-1-propene, 2-(trimethylsiloxy)ethyl methacrylate, allyloxy-tert-butyldimethylsilane and vinyltrimethoxysilane;
B is N,N-methylenebisacrylamide, polyethylene glycol diacrylate (poly(ethylene glycol)diacrylate), ethylene glycol diacrylate, N,N'-1,2-di Hydroxyethylene bisacrylamide (N,N′-(1,2-dihydroxyethylene)bisacrylamide), 1,3-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate Rate (1,6-hexanediol diacrylate), 1,4-butanediol diacrylate (1,4-butanediol diacrylate), glycerol 1,3-diglycerolate diacrylate (glycerol 1,3-diglycerolate diacrylate), Any one selected from the group consisting of diethylene glycol diacrylate (di(ethylene glycol) diacrylate), neopentyl glycol diacrylate, and polypropylene glycol diacrylate phosphorus step;
2) adding an initiator to the mixture of step 1) for polymerization;
3) normalizing the reactants of step 2);
4) supporting the product of step 3) in water; and
5) A method for producing a lipophilic gel comprising the step of drying the product of step 4).
제1항에 있어서, 1)단계의 단량체 A, 가교제 B 및 아크릴아마이드는 20 ~ 150: 1 : 2의 몰비로 혼합되는 것인 친지성 겔의 제조 방법.The method according to claim 1, wherein the monomer A, crosslinking agent B, and acrylamide in step 1) are mixed in a molar ratio of 20 to 150: 1:2. 제1항에 있어서, A는 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트인 것인 친지성 겔의 제조 방법.The method of claim 1, wherein A is 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate. 제1항에 있어서, B는 N,N-메틸렌비스아크릴아미드인 것인 친지성 겔의 제조 방법.The method of claim 1, wherein B is N,N-methylenebisacrylamide. 제1항에 있어서, 2)단계는 60 내지 100℃에서 12 내지 36시간 반응시켜 중합하는 것인 친지성 겔의 제조 방법.The method of claim 1, wherein in step 2), polymerization is performed by reacting at 60 to 100° C. for 12 to 36 hours. 제1항에 있어서, 2)단계의 개시제는 벤조일 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 디라우릴 퍼옥사이드, 디-터트-부틸페옥사이드, 티-부틸 퍼옥시-2-에틸-헥사노에이트, 큐밀 하이드로퍼옥사이드, 하이드로겐 퍼옥사이드, 2.2.-아조비스(2-사이아노부탄), 2,2-아조비스(메틸부티로니트릴), 아조비스(이소부티로니트릴) 및 아조비스디메틸-발레로니트릴로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 친지성 겔의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the initiator of step 2) is benzoyl peroxide, acetyl peroxide, dilauryl peroxide, di-tert-butyl peroxide, t-butyl peroxy-2-ethyl-hexanoate, cumyl hydroperoxide Oxide, hydrogen peroxide, 2.2.-Azobis(2-cyanobutane), 2,2-Azobis(methylbutyronitrile), azobis(isobutyronitrile) and azobisdimethyl-valeronitrile A method for producing a lipophilic gel that is any one selected from the group consisting of. 제1항에 있어서, 3) 단계의 규격화는 직경 5 내지 11 mm의 원형으로 규격화하는 것인 친지성 겔의 제조 방법.The method for producing a lipophilic gel according to claim 1, wherein the standardization in step 3) is standardized in a circular shape with a diameter of 5 to 11 mm. 제1항에 있어서, 5) 단계의 건조는 동결건조인 것인 친지성 겔의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the drying in step 5) is freeze-drying. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 친지성 겔.A lipophilic gel prepared by the method of any one of claims 1 to 8. 제9항에 있어서, 친지성 겔은 스폰지 구조인 것인 친지성 겔.The lipophilic gel according to claim 9, wherein the lipophilic gel has a sponge structure. 제9항에 따른 친지성 겔을 포함하는 유기 화합물 흡수용 조성물.10. A composition for absorbing organic compounds comprising the lipophilic gel according to claim 9. 제11항에 따른 유기 화합물 흡수용 조성물을 휘발성 유기화합물과 접촉시키는 단계를 포함하는 휘발성 유기화합물의 제거 방법.A method for removing a volatile organic compound comprising the step of contacting the composition for absorbing organic compound according to claim 11 with the volatile organic compound. 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트, N,N-메틸렌비스아크릴아미드 및 아크릴아마이드를 20 ~ 150: 1 : 2의 몰비로 포함하는 친지성 겔.A lipophilic gel comprising 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate, N,N-methylenebisacrylamide and acrylamide in a molar ratio of 20 to 150:1:2.
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신성규 외 3명, Journal of Korean Society for Atmospheric Environment, "가지형 가교제를 접목한 VOCs 흡수용 소수성 겔 특성 분석", February 2019, pp. 27-35. 1부* *

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