ISSN : 1225-0112(Print)
ISSN : 2288-4505(Online)
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Research Papers : Effect of Monomer Concentration on the Phase Behavior of Supercritical Carbon Dioxide-Poly ( ethyl methacrylate ) Mixture
Abstract
Pressure-composition isotherms are shown for the CO2-ethyl methacrylate (EMA) at 40, 70, and 100℃ and pressure from 12 to 132 bar. The CO2solubility for the CO2-EMA system decreases as the temperature increases at constant pressure. The experimental results for the CO2-EMA system were modeled using the Peng-Robinson equation of state with temperature-independent parameters. The experimental data were compared with the calculated data by Peng-Robinson equation of state. The CO2-EMA system has continuous critical mixture curves that exhibit maximums pressure at temperatures between the critical temperatures of CO2and EMA. Phase behavior data for temary poly(ethyl methacrylate)(PEMA)-CO2-EMA are measured in the temperature range of 41 to 217℃, to pressure as high as 1200 bar, for cosolvent concentrations of 12.5, 25.3 and 38.2 wt%. The pressure-temperature slope of the phase behavior curves changes from negative to positives as the monomer concentration increases. The addition of 45.7 wt% EMA to PEMA-CO2shows the change of LLV phase behavior. The PEMA-pure Co2system not dissolve at 265℃ and 3000 bar.
연구논문 : 초임계 이산화탄소 - Poly ( ethyl methacrylate ) 계의 상거동에 관한 단량체 농도의 영향
초록
이성분계인 CO2-ethyl methacrylate (EMA) 혼합물에 대해 압력-농도 관계의 상거동 실험을 온도 40, 70 및 100℃에서 수행하였으며, 이때 압력은 12~32 bar 범위였다. CO2-EMA 계에 대해 동일 압력에서 CO2의 용해도는 온도가 증가함에 따라 감소함을 보였다. CO2-EMA 계의 실험결과를 Peng-Robinson 상태방정식에 적용하였다. 온도에 독립적인 파라미터를 이용하여 계산한 계산치와 실험치를 비교하여 나타내었으며, CO2와 EMA의 임계온도 사이에서 혼합물 임계압력 곡선을 압력-온도 관계로 실험치와 계산치의 궤적을 나타내었다. 또한 초임계 이산화탄소-Poly(ethyl methacrylate) (PEMA) EMA 혼합물에 대해 온도 41~217℃, 압력 1200 bar 까지 상거동 실험을 수행하였으며, 이때 EMA 농도는 12.5, 25.3 및 38.2wt%에서 각각 상거동자료를 얻었다. 단량체의 농도가 증가함에 따라 음의 기울기에서 양의 기울기로 변화되는 과정을 나타내었다. 그리고 PEMA-CO2혼합물에 EMA의 농도를 45.7wt%로 첨가하여 상거동 변화를 나타내었으며, EMA의 농도가 45.7wt%일 때 삼상(LLV)이 나타났다. PEMA-CO2혼합물은 온도 265℃, 압력 3000 bar 범위내에서는 용해되지 않았다.