화학공학소재연구정보센터
Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.14, No.1, 89-94, February, 2003
금속가공유용 수용성 폴리에스테르의 합성 및 용액특성 (I)
Synthesis and Solution Properties of Polyester for Water Soluble Metalworking Fluids (I)
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초록
폴리에틸렌 글리콜 메틸 에테르(PEGME)류의 PEGME550, PEGME750 및 PEGME2000과 아디픽산 및 세바식산의 이염기산을 축합 반응하여 여러종류의 PEGME-ester를 합성하였다. 합성된 에스테르는 화학적 구조가 균일하기 때문에 임계미셀농도(CMC)를 나타내는 변곡점이 뚜렷하였으며, PEGME550-SE와 PEGME750-SE의 CMC가 각각 0.0208 mol/L, 0.0294 mol/L로 폴리옥시에틸렌의 단위체가 길어질수록 CMC가 증가하였다. PEGME2000-SE의 경우는 친수기가 상대적으로 길어서 10 wt%이하 농도에서 CMC가 측정되지 않았다. 알루미늄에 대한 젖음성을 알루미늄 시편에 대한 접촉각을 측정하여 검토하였는 바, 2.5 wt%수용액에서 PEGME-AE 에스테르 수용액의 접촉각은 65 ~ 68°, PEGME-SE 에스테르 수용액의 접촉각은 47 ~ 61°의 접촉각을 나타내어 세바식산을 사용하여 합성된 에스테르가 알루미늄에 대한 젖음성이 우수하였다. PEGME의 분자량이 같을 경우, 아디픽산보다는 세바식산의 에스테르가 절삭시간이 짧게 나타났으며 PEGME의 분자량이 클수록 절삭시간은 길게 나타났다. PEGME550-SE의 농도에 따른 절삭성능 비교 결과, CMC의 비슷한 2.5 wt% 농도에서 절삭시간이 가장 짧게 나타나 절삭성능이 가장 우수하였다.
Several polyethylene glycol methyl ether (PEGME)-esters were synthesized by condensation reaction of several alcohols such as PEGME550, PEGME750, PEGME2000 with dicarboxylic acid such as adipic acid and sebacic acid. The PEGME-esters showed definite inflection point due to uniform chemical structure and the critical micelle concentration (CMC) of PEGME550-SE and PEGME750-SE was 0.0208 mol/L, and 0.0294 mol/L, respectively. While, the CMC of PEGME2000-SE sould not define due to relatively long polyxyethylene unit at 10 wt% below. The contact angle on aluminum was measured to evaluate wettability on aluminum specimen. The contact angle of PEGME-SE ranged from 47° to 61° which showed lower than 65° to 68° of PEGME-AE at 2.5 wt% water solution. These meaned that aluminum wettability of PEGME-SE water solution was better than that of PEGME-AE. And, fixing on the structure of dicarboxylic acid, the drilling properties using PEGME of low molecular weight showed shorter than that using PEGME of high molecular weight due to the difference of hydrophilicity and hydropholbicity. The drilling properties of PEGME550-SE with concentration also showed the best at 2.5 wt% solution near CMC.
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