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Trifluoroethyl methacrylate (TFEMA)는 발수발유용 특수도료나 광섬유의 외관에 중요하게 쓰여지는 코팅제에 쓰여지는 산업적으로 중요한 단량체로, 주로 산촉매 하에 trifluoro ethanol (TFEA)와 methacrylic acid (MA)의 에스테르화 반응에 의해 제조된다. 이러한 TFEMA의 제조에 투과증발막의 적용가능성을 알아보기 위한 선행연구로서, 상용화된 폴리비닐알콜계 투과증발막(GFT Membrane Pervap^circledR1005)을 대상으로 반응물의 하나인 trifluoroethanol (TFEA)을 대상으로 온도와 농도의 변화에 따른 투과증발실험을 실시하였다. 투과증발실험 결과 TFEA 농도가 90에서 99 wt%로 높아질수록 투과용액 내의 물의 감소에 기인한 전체투과량은 감소하였다. TFEA/물 선택도는 95 wt% TFEA 농도까지는 높아지는 경향을 보였지만 97 wt%부터 감소하여 99 wt%에서는 급격히 감소하였다. 운전온도가 상승함에 따라 투과도의 증가와 더불어, 선택도도 증가하는 경향을 보였다. 적용된 TFEA 농도와 운전온도의 범위에서 GFT막은 물에 대한 우수한 투과도와 선택성을 보였다. 이러한 TFEA/물 혼합용액에 대한 높은 탈수성능은 GFT 투과증발막이 TFEMA의 에스테르화 막반응기에 적용될 수 있음을 확인시켜 주었다.
Trifluoroethyl methacrylate (TFEMA) is used in the preparation of water-repellant paints and optical fiber clading materials, and is manufactured by esterification reaction of trifluoroethanol (TFEA) and methacrylic acid (MA). To estimate the applicability of a pervaporation membrane for the esterification TFEMA esterification, the basic pervaporation properties for TFEA/water mixture were determined using a commercial poly(vinyl alcohol) membrane (GFT Membrane Pervap^circledR1005). The effect of TFEA concentration in feed solution and operating temperature on the pervaporation properties was determined. The total permeation flux decreased with increasing TFEA concentration from 90 to 99 wt%, but the separation factor of TFEA/water showed maximum values at 95 wt% TFEA concentration. With increasing feed temperatures from 50 to 80^℃, the permeation flux and separation factor increased. Higher separation factors and permeation fluxes were observed at 80^℃ of feed temperature. This pervaporation performance confirmed that the commercial pervaporation membrane could be successfully applied to esterification of TFEMA.
