높은 내화학성과 소수성 특성을 갖는 polymethylpentene (PMP) 소재는 polypropylene 소재 대비 결정성이 낮아 dense skin층을 갖는 비대칭 분리막을 제조하기 수월하지만 녹는점이 높아 가공이 용이하지 않다. 본 연구에서는 비용매 유도 상분리법(NIPS)과 열유도 상분리법(TIPS)을 혼합한 N-TIPS 법을 활용하여 polymethylpentene (PMP) 고분자 분리막을 제조 하고 성능과 특성을 평가하였다. Cyclohexane을 용매로 사용하여 PMP 도프용액을 제조하였으며, 상전이조로 물, EtOH, IPA 를 사용하였다. Cyclohexane과 섞이지 않는 물을 비용매로 상전이한 분리막은 TIPS 영향으로 인해 큰 기공과 높은 기체 투과 도를 보였으나, 표면이 거칠고 구조가 불안정한 특성을 보였다. 반면, cyclohexane과 혼합될 수 있는 알코올류(ethanol, isopropanol) 를 상전이조로 사용한 경우 NIPS 효과로 인해 dense skin층이 형성됨을 확인하며, 높은 기계적 강도를 보였다. 추가 적인 기공형성을 위해 polyethylene glycol (PEG)를 첨가한 경우 기체투과도가 높아지는 결과를 얻을 수 있었다.

In comparison to commonly employed polypropylene (PP) material, polymethylpentene (PMP) exhibits low surface energy and reduced crystallinity, allowing fabrication of asymmetric membranes with a dense skin layer. However, its higher melting point poses significant challenges with respect to polymer processability. In this work, we utilized the N-TIPS method, which combines the advantages of non-solvent induced phase separation (NIPS) and thermally induced phase separation (TIPS), to fabricate PMP membranes. Cyclohexane was employed as the solvent for preparing the PMP dope solution, while water, ethanol (EtOH), and isopropanol (IPA) were used as nonsolvents. When cyclohexane-immiscible water was used as the nonsolvent, the resulting membrane exhibited TIPS morphology with unifrom pore structure but lacked suface uniformity. In contrast, when cyclohexane-miscible alcohols (EtOH, IPA) were employed, the membranes displayed NIPS morphology with a dense skin layer with higher mechanical strength. Furthermore, the effect of polyethylene glycol (PEG) as a pore forming agent was investigated to better control the surface pore size.

1. 서 론
2. 실 험
    2.1. 시약 및 재료
    2.2. 분리막 제조
    2.3. 분리막 특성평가
3. 결과 및 고찰
    3.1. 분리막 특성 분석
    3.2. 기계적 강도 분석
    3.3. 분리막 성능 분석
4. 결 론
Reference

• 송건탁(인천대학교 에너지화학공학과) | Guntak Song (Energy and Chemical Engineering Department, Incheon National University, Incheon, 22012, Republic of Korea)
• 김승환(인천대학교 에너지화학공학과) | Seung Hwan Kim (Energy and Chemical Engineering Department, Incheon National University, Incheon, 22012, Republic of Korea)
• 바오 트랜 두이 응우엔(인천대학교 에너지화학공학과) | Bao Tran Duy Nguyen (Energy and Chemical Engineering Department, Incheon National University, Incheon, 22012, Republic of Korea)
• 김정(인천대학교 에너지화학공학과) | Jeong F. Kim (Energy and Chemical Engineering Department, Incheon National University, Incheon, 22012, Republic of Korea) Corresponding author