KR20220050310A - 합성고무의 TVOCs 발생량 저감을 위한 마크로포러스 기공구조의 흡착제 표면개질 방법 - Google Patents

합성고무의 TVOCs 발생량 저감을 위한 마크로포러스 기공구조의 흡착제 표면개질 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 합성고무의 TVOCs 발생량 저감을 위한 마크로포러스 기공구조의 흡착제 표면개질 방법에 관한 것으로, 유기전구체를 합성하는 합성단계; 상기 유기전구체와 무기지지체를 혼합하여 마크로포러스 용액을 형성하는 용액형성단계; 상기 마크로포러스 용액을 여과 및 세척하는 여과 및 세척단계; 여과 및 세척단계를 거친 상기 마크로포러스 용액을 건조 및 소성하여 마크로포러스 기공구조를 얻는 건조 및 소성단계; 및 상기 마크로포러스 기공구조를 전이금속 용액과 혼합하여 전이금속으로 표면개질된 마크로포러스 흡착제를 형성하는 표면개질단계;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 합성고무의 TVOCs 발생량 저감을 위해 마크로포러스 기공구조의 흡착제를 합성하여 표면을 개질하고, 이후 합성고무 배합에 첨가제 형태로 투입하여 성형된 합성고무에 발생하는 TVOCs와 냄새를 저감시키는 효과가 있다.

Description

합성고무의 TVOCs 발생량 저감을 위한 마크로포러스 기공구조의 흡착제 표면개질 방법{A method of manufacturing macroporus pore structure adsorbent and surface modification for reduction of TVOCs emission from synthetic rubber}
본 발명은 합성고무의 TVOCs 발생량 저감을 위한 마크로포러스 기공구조의 흡착제 표면개질 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 합성고무의 TVOCs 발생량 저감을 위해 마크로포러스 기공구조의 흡착제를 합성하여 표면을 개질하고, 이후 합성고무 배합에 첨가제 형태로 투입하여 성형된 합성고무에 발생하는 TVOCs와 냄새를 저감시키는 마크로포러스 기공구조의 흡착제 표면개질 방법에 관한 것이다.
기공은 IUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry)의 정의에 의하면 나노미터 크기의 구멍을 말하며，이러한 기공을 포함하는 다공성 물질은 기공의 크기에 따라 다양하게 분류된다. 즉, 2 nm 이하의 기공을 가지는 다공성 물질의 경우 마이크로포러스(microporous), 2 내지 50nm 인 경우 메조포러스(mesoporous)，50nm 이상의 기공을 가지는 경우를 마크로포러스(macroporous)라고 한다. 이러한 나노미터 크기의 기공을 가지는 다공성 물질은 낮은 벌크 밀도, 높은 비표면적 및 높은 투과율로 인하여 여과필터, 촉매 담체, 바이오재료, 자동차 내장재 등 산업 전반에 걸쳐 널리 적용이 가능하다.
그 중 자동차 산업의 경우, 차세대 자동차로의 빠른 변화 속에서 친환경, 고감성, 고내성, 경량화, 경제성이라는 커다란 이슈를 가지고 있으며, 또한 사용되는 자동차 내장재도 이러한 기술적 이슈 및 트렌드에 부합하는 새로운 미래형 내장재가 요구되고 있다. 이와 같이 높아진 수요청의 요구사항을 충족시키기 위해 휘발성 유기화합물 및 그 냄새를 저감할 수 있는 합성 고무 소재의 개발 및 적용이 필요한 실정이다.
휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compound, VOC)은 공기 중으로 휘발될 수 있는 유기물을 총칭하며, 인체 및 생태계에 미치는 영향이 커서 특정 대기 유해물질로 분류되고 있다. 더구나, 이러한 휘발성 유기화합물은 광화학 반응을 통하여 오존(O3) 등과 같은 2차 오염물질을 생성시킬 수도 있기 때문에 환경에 더욱 큰 악영향을 미칠 수 있다. 또한, 휘발성 유기화합물에는 발암성이 높다고 알려져 있는 화학물질이 다수 포함되어 있다.
특히 합성고무의 냄새원인 물질로는 합성고무를 제조할 때 사용되는 휘발성 유기화합물인 가황촉진제들이 해당되는데, 이러한 가황촉진제들이 고무 합성 중 변형되어 아민(amine) 성분과 같은 염기성 물질이 주로 발생되고 있다. 이러한 가황촉진제 및 아민 성분 물질들을 흡착하기 위해서 기존에는 나노 또는 마이크로포러스 기공구조를 가지는 물질이 많이 적용되었다.
하지만 현재까지 알려진 흡착제의 경우 휘발성 유기화합물을 흡착하는 성능에 한계가 있었던 것이 사실이다. 이 때문에 우수한 흡착 성능으로 휘발성 유기화합물을 흡착할 수 있는 신규한 흡착제 개발이 계속적으로 연구되고 있는 상황이다.
대한민국특허청 공개특허공보 제10-2014-0067323호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 합성고무의 TVOCs 발생량 저감을 위해 마크로포러스 기공구조의 흡착제를 합성하여 표면을 개질하고, 이후 합성고무 배합에 첨가제 형태로 투입하여 성형된 합성고무에 발생하는 TVOCs와 냄새를 저감시키는 마크로포러스 기공구조의 흡착제 표면개질 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적은, 유기전구체를 합성하는 합성단계; 상기 유기전구체와 무기지지체를 혼합하여 마크로포러스 용액을 형성하는 용액형성단계; 상기 마크로포러스 용액을 여과 및 세척하는 여과 및 세척단계; 여과 및 세척단계를 거친 상기 마크로포러스 용액을 건조 및 소성하여 마크로포러스 기공구조를 얻는 건조 및 소성단계; 및 상기 마크로포러스 기공구조를 전이금속 용액과 혼합하여 전이금속으로 표면개질된 마크로포러스 흡착제를 형성하는 표면개질단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성고무의 TVOCs 발생량 저감을 위한 마크로포러스 기공구조의 흡착제 표면개질 방법에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 전이금속은, 아연(Zn), 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 구리(Cu), 망간(Mn) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하며, 상기 전이금속 용액은, 상기 전이금속을 포함하는 수화물이며, 상기 수화물은 황산염, 질산염, 염화염 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전이금속 용액은, 0.01 내지 1.0M 농도로 이루어지며, 상기 전이금속이 단일 성상 또는 2종 이상의 혼합 용액인 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 합성고무의 TVOCs 발생량 저감을 위해 마크로포러스 기공구조의 흡착제를 합성하여 표면을 개질하고, 이후 합성고무 배합에 첨가제 형태로 투입하여 성형된 합성고무에 발생하는 TVOCs와 냄새를 저감시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마크로포러스 기공구조의 흡착제 표면개질 방법의 순서도이고,
도 2는 실시예 1에서 제조된 PS 유기전구체의 전자현미경 분석을 통한 직경을 나타낸 사진이고,
도 3은 실시예 2에서 제조된 마크로포러스 알루미나의 전자현미경 사진이고,
도 4는 실시예 3 및 4에서 제조된 표면개질 마크로포러스 알루미나를 합성고무 소재에 첨가하여 제조한 제품의 성형 사진이고,
도 5는 흡착제를 포함하지 않은 합성고무와, 실시예 4에서 제조된 표면개질 마크로포러스 알루미나를 합성고무 소재에 첨가한 후의 기체 크로마토그래피 질량 분석 크로마토그램을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마크로포러스 기공구조의 흡착제 표면개질 방법의 순서도이고, 도 2는 실시예 1에서 제조된 PS 유기전구체의 전자현미경 분석을 통한 직경을 나타낸 사진이고, 도 3은 실시예 2에서 제조된 마크로포러스 알루미나의 전자현미경 사진이고, 도 4는 실시예 3 및 4에서 제조된 표면개질 마크로포러스 알루미나를 합성고무 소재에 첨가하여 제조한 제품의 성형 사진이고, 도 5는 흡착제를 포함하지 않은 합성고무와, 실시예 4에서 제조된 표면개질 마크로포러스 알루미나를 합성고무 소재에 첨가한 후의 기체 크로마토그래피 질량 분석 크로마토그램을 나타낸 그래프이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 마크로포러스 기공구조의 흡착제 표면개질 방법은, 유기전구체를 합성하는 합성단계(S100); 상기 유기전구체와 무기지지체를 혼합하여 마크로포러스 용액을 형성하는 용액형성단계(S200); 상기 마크로포러스 용액을 여과 및 세척하는 여과 및 세척단계(S300); 여과 및 세척단계를 거친 상기 마크로포러스 용액을 건조 및 소성하여 마크로포러스 기공구조를 얻는 건조 및 소성단계(S400); 및 상기 마크로포러스 기공구조를 전이금속 용액과 혼합하여 전이금속으로 표면개질된 마크로포러스 흡착제를 형성하는 표면개질단계(S500);를 포함한다.
먼저, 유기전구체를 합성하는 합성단계(S100)는, 마크로 크기를 가지는 유기전구체를 합성하는 단계를 의미한다.
마크로포러스(macroporous) 물질을 제조하기 위해서는 마크로 크기인 50nm 이상의 직경을 가지는 유기전구체가 필요하며, 이러한 유기전구체를 합성하기 위해 유기전구체의 모노머(monomer)와 과황산칼륨(potassium persulfate)을 혼합 및 교반하여 콜로이드 형태의 유기전구체를 얻는다. 여기서 유기전구체는 마크로 크기인 300 내지 350nm의 직경을 가지는 것이 바람직하다.
유기전구체는 졸-겔(sol-gel) 반응의 템플릿으로 사용되며, 마크로포러스를 형성하기 위해 첨가된다. 이러한 유기전구체는 이후 하기와 같은 건조 및 소성단계(S400) 통해 제거되어 기공이 형성된 마크로포러스 기공구조를 얻을 수 있게 된다. 즉, 템플릿으로 사용되는 유기전구체의 직경이 마크로포러스 기공구조의 직경을 결정하는 중요한 요소가 되는 것이다.
이러한 유기전구체는 폴리스티렌(polystyrene, PS) 또는 폴리메틸메타아크릴레이트(poly(methyl methacrylate), PMMA)로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다.
유기전구체 합성시 50 내지 90℃의 온도에서 교반하는 것이 바람직한데, 50℃ 미만의 경우 유기전구체가 콜로이드 형태로의 수율이 낮아 원활한 합성이 이루어지지 않으며, 90℃를 초과할 경우 유기전구체 간 응집현상이 발생하여 유기전구체의 직경이 마이크로 크기 정도로 커질 수 있다.
유기전구체와 무기지지체를 혼합하여 마크로포러스 용액을 형성하는 용액형성단계(S200)는, 합성단계(S100)를 통해 합성된 유기전구체와, 별도로 준비된 무기지지체를 혼합 및 교반하여 마크로포러스 용액을 형성하는 단계를 의미한다.
무기지지체의 경우 황산염, 산화염, 질산염 또는 수산화염을 사용 가능하나 이 이외에도 금속을 포함하는 물질이면 어느 것이든 가능하다. 이러한 유기전구체와 무기지지체는 60:40 내지 75:25 중량비로 혼합되는 것이 바람직한데, 해당 범위를 벗어날 경우 최종적으로 형성되는 마크로포러스 흡착제가 제 형상을 갖추지 못하여 흡착제 역할을 할 수 없다는 문제점이 있다.
경우에 따라서 용액형성단계(S200) 이후에, pH 조절하는 단계를 더 포함할 수도 있다. pH를 조절하는 단계는 마크로포러스 용액이 형성된 후 여기에 개시제를 투입하여 pH를 조절하고, pH가 7.0에 도달하면 개시제 투입을 중지하게 된다.
마크로포러스 용액을 여과 및 세척하는 여과 및 세척단계(S300)는, 불순물을 여과 및 세척하여 순수한 상태의 마크로포러스 용액을 얻는 단계를 의미한다.
여기서 불순물은 마크로포러스 물질의 pH 조절을 위해 용액형성단계(S200)에서 첨가한 개시제, 마크로포러스 용액을 형성하는 동안 반응이 일부 이루어지지 않은 잔여 유기전구체와 무기지지체가 될 수 있다. 이러한 불순물로부터 마크로포러스 용액을 여과하고, 증류수를 통해 마크로포러스 용액을 세척하여 순수한 상태의 마크로포러스 용액을 얻게 된다.
마크로포러스 용액을 건조 및 소성하여 마크로포러스 기공구조를 얻는 건조 및 소성단계(S400)는, 마크로포러스 용액을 세척할 때 사용한 증류수를 제거하기 위해 건조하고, 마크로포러스 기공구조를 형성하기 위해 소성하는 단계를 의미한다.
마크로포러스 용액의 건조는 100 내지 160℃에서 10 내지 12시간 동안 진행되는데, 건조 온도가 100℃ 미만일 경우 마크로포러스 용액을 세척할 때 사용한 증류수가 증발하지 않게 된다. 또한 건조 온도가 160℃를 초과할 경우 유기전구체가 고열로 인하여 변형될 가능성이 있으므로, 해당 온도 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
건조 이후 마크로포러스 용액을 소성하는 방법으로는, 600 내지 800℃에서 5 내지 7시간 동안 소성이 이루어지는 것이 바람직하다. 건조만 이루어진 상태에서는 마크로포러스 용액에 유기전구체가 그대로 남고 증류수만 증발한 상태이기 때문에, 마크로포러스 기공구조를 형성하기 위해서는 마크로포러스 용액 사이에 균일하게 분산된 유기전구체를 제거해야 한다. 따라서 유기전구체를 제거하기 위해 고온에서 소성하는 과정을 거치게 된다.
소성 온도가 600℃ 미만일 경우 유기전구체가 완전히 소성되지 못하여 마크로포러스 기공구조가 균일하게 형성되지 않을 수 있으며, 800℃를 초과할 경우 마크로포러스 기공구조가 고온 피로에 의해 변형되는 문제가 발생할 수 있다. 아울러 소성 시간은 소성이 충분히 진행될 수 있도록 해당 시간 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
마크로포러스 기공구조를 전이금속 용액과 혼합하여 전이금속으로 표면개질된 마크로포러스 흡착제를 형성하는 표면개질단계(S500)는, 건조 및 소성단계(S400)를 통해 형성된 마크로포러스 기공구조의 표면에 전이금속을 함침하여 표면개질된 마크로포러스 흡착제를 형성하는 단계를 의미한다.
전이금속을 함침하는 방법으로는 전이금속을 포함하는 용액을 준비하고, 전이금속 용액에 마크로포러스 기공구조를 투입 및 교반하여 마크로포러스 기공구조의 표면에 전이금속이 함침되도록 한다. 이와 같이 표면개질에 사용되는 전이금속은 아연(Zn), 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 구리(Cu), 망간(Mn) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 또한 전이금속 용액의 경우 전이금속을 포함하는 수화물인 것이 바람직한데, 수화물은 황산염, 질산염, 염화염과 같은 형태로 이루어지는 것이 바람직하나 이에 한정되지는 않는다.
전이금속 용액의 경우 0.01 내지 1.0M의 농도로 이루어진 것을 사용할 수 있으며, 전이금속이 단일 성상의 전이금속 용액 이외에도 2종 이상의 혼합 용액 형태를 가질 수도 있다.
이와 같은 방법으로 형성되는 전이금속으로 표면개질된 마크로포러스 흡착제는, 흡착제로 사용되기 위해 건조 및 분쇄 단계를 더 포함할 수 있다. 건조 단계의 경우 전이금속과 혼합할 때 사용한 용액을 제거하는 단계에 해당하며, 분쇄 단계는 다양한 용도로 흡착제를 사용하기 용이하도록 작은 직경으로 분쇄하는 단계에 해당한다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 좀 더 상세하게 설명한다.
<실시예 1> PS(Polystyrene) 유기전구체 합성
둥근 플라스크에 스티렌모노머(styrene monomer) 12g과 DI water 1000ml를 넣고, 50 내지 90℃의 온도와 질소 조건 하에서 800rpm 속도로 교반하면서 반응시킨다. 반응이 끝난 뒤에는 1.5M의 KPS(Potassium persulfate) 42g을 투입하고 상온에서 12시간 동안 반응시킨 후, 천천히 냉각시켜 콜로이드 형태의 PS를 제조한다. 제조된 PS 유기전구체는 도 2에 도시된 바와 같이 312nm 직경으로 형성되는 것을 확인할 수 있다.
<실시예 2> MacroPorous Alumina의 제조
제조예 1을 통해 합성된 PS 유기전구체와, 무기지지체인 1.5M의 Al(NO3)3·9H2O를 60:40 중량비로 둥근 플라스크에 투입하고, 교반을 통해 유기전구체와 무기지지체를 혼합하여 마크로포러스 용액인 마크로포러스 알루미나(macroporous alumina)를 제조한다. 이후, 개시제인 1.5M 암모늄비카보네이트(ammonium bicarbonate) 용액을 투입하면서 pH를 조절하고, 마크로포러스 용액이 pH 7.0에 도달하면 개시제 투입을 중지한다. 이후 여과 및 증류수를 이용한 세척 과정을 통해 불순물이 제거된 마크로포러스 알루미나 용액을 얻게 된다.
마크로포러스 알루미나 용액을 세척하는 과정 중 사용한 증류수를 제거하기 위해 100℃에서 12시간 동안 건조 후 700℃에서 7시간 동안 소성시켜, 도 3에 도시된 것과 같이 유기전구체가 제거된 마르코포러스 알루미나 기공구조를 얻는다.
<실시예 3> MacroPorous Alumina의 표면에 전이금속 함침 제조 : A type
0.1M 질산구리(II)(copper nitrate, Cu(NO3)2) 용액 700ml와 질산아연(zinc nitrate, Zn(NO3)2) 용액 300ml를 혼합하여 총 1,000ml의 혼합용액을 제조한다. 이러한 혼합용액에 실시예 2를 통해 제조된 마크로포러스 알루미나 기공구조 150g을 투입하고, 상온에서 1,500rpm으로 24시간 동안 교반하여 슬러리를 형성한다.
형성된 슬러리 원액을 여과하여 포집된 슬러리를 90℃에서 48시간 동안 건조하여 파우더를 형성한다. 건조된 파우더에 대하여 분쇄작업을 진행하고, 325mesh에서 체작업을 하여 합성고무 냄새 제거용 흡착제를 완성한다.
<실시예 4> MacroPorous Alumina의 표면에 전이금속 함침 제조 : B type
0.1M 질산구리(II)(copper nitrate, Cu(NO3)2) 용액 700ml와 질산아연(zinc nitrate, Zn(NO3)2) 용액 300ml를 혼합하여 총 1,000ml의 혼합용액을 제조한다. 이러한 혼합용액에 실시예 2를 통해 제조된 마크로포러스 알루미나 기공구조 150g을 투입하고, 상온에서 1,500rpm으로 24시간 동안 교반하여 슬러리를 형성한다.
형성된 슬러리 원액을 여과하여 포집된 슬러리를 90℃에서 48시간 동안 건조하여 파우더를 형성한다. 건조된 파우더에 대하여 분쇄작업을 진행하고, 325mesh에서 체작업을 하여 합성고무 냄새 제거용 흡착제를 완성한다.
이와 같이 실시예 3 및 4에서 제조된 표면개질 마크로포러스 알루미나 흡착제는, 합성고무 소재에 첨가되어 도 4와 같이 TVOCs 발생량이 저감된 합성고무 제품을 성형할 수 있다.
실시예 3 및 4를 통해 제조된 마크로포러스 알루미나 흡착제를 MS300-34 시험방법에 의해 분석한 결과를 다음 표를 통해 확인 가능하다. 표 1은 냄새 판정표이며, 표 2는 MS300-34 시험방법에 의한 A type(실시예 3) 및 B type(실시예 4)의 흡착제를 포함한 합성고무의 분석 결과이다.
등급 냄새의 강도 구분
1등급 냄새없음 무취(none)
2등급 무슨 냄새인지 알 수 없으나 냄새를 느낌 냄새 감지(threshold)
3등급 냄새가 약하게 감지되며 무슨 냄새인지 알 수 있음 보통 냄새(moderate)
4등급 쉽게 감지할 수 있는 강한 냄새 강한 냄새(strong)
5등급 아주 강한 냄새 극심한 냄새(very strong)
6등급 호흡곤란을 느끼는 견디기 어려운 강렬한 냄새 참기 어려운 냄새(over strong)
시료명 Ref A type B type
자동차 내장재 냄새
표준시험방법
(MS300-34)		 5.40 3.5 3.0
표 2는 MS300-34 시험방법에 의한 분석결과로, 마크로포러스 알루미나 흡착제를 포함하지 않은 합성고무(Ref)의 경우 냄새 판정표에 따라 5.40 등급이 확인된다. 즉 흡착제를 포함하지 않을 경우 극심한 냄새(very strong)로 인해 실제로 사용하기 적합하지 않은 상태인 것을 확인할 수 있다. 이에 비해 흡착제를 포함하는 A type(실시예 3)의 경우 3.5 등급, B type(실시예 4)의 경우 3.0 등급으로 흡착체를 포함하지 않은 경우에 비해 냄새저감 효과가 우수한 것을 확인할 수 있었다.
성분명 [unit : ppb] 제거율, %
Ref A type B type A type B type
Acetaldehyde 695.7 500 120 28.1 82.8
Ethanol 471.4 320 0 32.1 100.0
Acetonitrile 1205.7 681 236.7 43.5 80.4
2-Propanone 1040.8 543 199.4 47.8 80.8
Ethylacetate 43.6 23 0 47.2 100.0
Methylcyclohexane 29.9 11 0 63.2 100.0
Toluene 28.1 13 24.6 53.7 12.5
Hexanal 56.9 6.3 5.7 88.9 90.9
Cyclohexanone 15.7 8 0 49.0 100.0
Heptanal 48.6 15 0 69.1 100.0
6-Methylethyl-5-hepten-2-one 79.5 20 0 74.8 100.0
Octanal 82.1 19 21.2 76.9 74.2
2-Ethyl-1-hexanol 261.9 120 29.8 54.2 88.6
Nonanal 100.1 43 14.7 57.0 85.3
Decanal 136.1 34 32 75.0 76.5
표 3은 마크로포러스 알루미나 흡착제를 포함하지 않은 합성고무(Ref), A type(실시예 3), B type(실시예 4)의 흡착제를 포함하는 합성고무에 대한 기체 크로파토그래피 질량 분석을 나타낸 것이다. 표 3에 나타난 바와 같이 휘발성 유기화합물들(TVOCs)의 발생량을 질량분석한 결과, Ref의 경우 휘발성 유기화합물들의 수치가 매우 높은 것을 알 수 있다. 이에 비해 흡착제를 포함하는 경우 각각의 제거율 차이는 있지만 전체적으로 휘발성 유기화합물들의 제거율이 우수한 것을 알 수 있다. 특히 B type은 일부 휘발성 유기화합물들의 제거율이 100%에 달하며, 이는 A type보다 우수한 것을 확인 가능하다.
이는 도 5를 통해서도 확인 가능한데, 도 5는 Ref와 type의 기체 크로마토그래피 질량 분석 크로마토그램을 나타낸 그래프이다. 이와 같은 그래프를 통해 흡착제를 포함하는 합성고무를 제조할 경우 휘발성 유기화합물의 냄새 저감 효과가 우수한 것을 알 수 있다.
이와 같이 합성고무의 휘발성 유기화합물(TVOCs) 발생량 저감을 위해 마크로포러스 기공구조의 흡착제를 합성하고 흡착제 표면을 개질하여 합성고무를 제조하게 되면, 합성고무를 합성하는 동안 및 합성 후 발생하는 휘발성 유기화합물의 발생량이 감소되어 작업자가 불편없이 작업을 수행할 수 있으며, 환경에 유해한 영향을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
S100: 유기전구체를 합성하는 합성단계
S200: 유기전구체와 무기지지체를 혼합하여 마크로포러스 용액을 형성하는 용액형성단계
S300: 마크로포러스 용액을 여과 및 세척하는 여과 및 세척단계
S400: 여과 및 세척단계를 거친 마크로포러스 용액을 건조 및 소성하여 마크로포러스 기공구조를 얻는 건조 및 소성단계
S500: 마크로포러스 기공구조를 전이금속 용액과 혼합하여 전이금속으로 표면개질된 마크로포러스 흡착제를 형성하는 표면개질단계

Claims (4)

  1. 유기전구체를 합성하는 합성단계;
    상기 유기전구체와 무기지지체를 혼합하여 마크로포러스 용액을 형성하는 용액형성단계;
    상기 마크로포러스 용액을 여과 및 세척하는 여과 및 세척단계;
    여과 및 세척단계를 거친 상기 마크로포러스 용액을 건조 및 소성하여 마크로포러스 기공구조를 얻는 건조 및 소성단계; 및
    상기 마크로포러스 기공구조를 전이금속 용액과 혼합하여 전이금속으로 표면개질된 마크로포러스 흡착제를 형성하는 표면개질단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성고무의 TVOCs 발생량 저감을 위한 마크로포러스 기공구조의 흡착제 표면개질 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전이금속은,
    아연(Zn), 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 구리(Cu), 망간(Mn) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 합성고무의 TVOCs 발생량 저감을 위한 마크로포러스 기공구조의 흡착제 표면개질 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전이금속 용액은,
    상기 전이금속을 포함하는 수화물이며,
    상기 수화물은 황산염, 질산염, 염화염 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 합성고무의 TVOCs 발생량 저감을 위한 마크로포러스 기공구조의 흡착제 표면개질 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전이금속 용액은,
    0.01 내지 1.0M 농도로 이루어지며,
    상기 전이금속이 단일 성상 또는 2종 이상의 혼합 용액인 것을 특징으로 하는 합성고무의 TVOCs 발생량 저감을 위한 마크로포러스 기공구조의 흡착제 표면개질 방법.
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