| 초록 |
폴리설폰, n-메틸피롤리돈 및 폴리비닐피롤리돈을 포함하는 균일한 용액을 유리판 위에 제막하고 이를 비용매의 욕조에 침지시켜, 고분자 용액의 상분리를 포함하며 고형화되는 상전환 공정을 통해 고분자 분리막이 형성되도록 하였다. 첨가제로 투입된 폴리비닐피롤리돈은 제막용액의 고형화 과정에서 침지용 비용매인 물에 대한 용액의 용해도를 감소시켜, 열역학적으로 상분리를 촉진시키는 역할을 하였다. 그러나, 고분자 첨가제의 전형적인 특성으로서 용액의 점도를 증가시키는 성질은 동역학적으로 비용매와 용매와의 상호확산을 지연시키는 인자로 작용하였다. 즉, 고분자 첨가제인 폴리비닐피롤리돈은 열역학적으로는 상분리를 촉진시켜 상전환을 가속화시키는 역할을 하나, 동역학적으로는 상대적으로 상전환 속도를 지연시키는 역할을 한다. 제막 용액에 첨가된 폴리비닐피롤리돈의 농도가 낮았을 때, 고형화 과정에서 열역학적 특성이 동역학적인 영향에 우선하는 상분리 촉진 현상을 초래하여, 폴리설폰이 첨가되지 않은 용액에 비해 빠르게 고형화가 진행되었다. 이러한 특성은 제조된 고분자 분리막에서의 투과도 증대 및 막 내부에 큰 기공의 형성으로 나타났다. 한편, 폴리비닐피롤리돈의 함량이 크게 증가하였을 때, 용액의 점도 증가에 따른 동역학적인 현상이 열역학적인 현상에 우선하는 상분리의 지연 현상이 나타났다. 이는 제조된 막의 투과도 감소 및 밀집된 구조의 표면 지역의 형성으로 나타났다.
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