A series of PDMS contained PU/PS IPN, semi-IPN(only PU component crosslinked) and linear blend mambranes were prepared. The gas permeation characteristics was tested and was compared with PDMS excluded membranes. The 5wt% of PDMS were added in PU compositions. PU and PDMS were polymerized thermally first, followed by the photopolymerization of PS at 0℃ were various compositions. In order to study study annealing effects, the specimens synthesized at 0℃ were annealed 80℃ for 12 hours. As compared with PDMS excluded PU/PS membranes, PDMS contained PU-PS membranes showed even more increased permeability coefficient without change in ideal separation factors. This results can be illustrated that permeability increase mainly from the PDMS phase which were partially formed in membranes. But a gas molecules must permeate PU/PS regions due to the small amount of PDMS phase, therefore the selectivity maintains constant, After annealing, the permeability increased and the selectivity decreased than those of specimens synthesized at 0℃. The density deacreased also after annealing. These results indicate that the thermal induced phase separation give rise to increasing the free volume and decreasing the miscibility. The permeability in IPN, semi-IPN membranes decreased than the linear blend membranes. The permeability of reached minimum values and the selectivity showed maximum values at 50∼75 wt% of PS and density measurements also represented corresponding trends.

PDMS가 첨가된 PU/PS IPN, semi-IPN, linear blend를 조성을 변화하며 제조하여 PDMS가 포함되지 않은 PU/PS 막 과의 기체투과 특성의 차이를 조사하였다. PDMS는 PU 조성에 대하여 5wt%로 일정하게 하였으며 PU와 PDMS를 먼저 열중합 시킨후 PS를 0℃에서 광중합시켰다. Annealing 했을때의 효과를 관찰하기 위하여 0℃에서 제조된 시편들을 다시 80℃에서 12시간 동안 열처리하여 기체투과 특성을 조사하였다. 순수한 PU/PS 막에 비하여 PDMS가 첨가된 PU/PS막에서 투과도는 증가하나 분리도의 변화는 나타나지 않았다. 이는 기체 분자들이 PU/PS 막에 부분적으로 형성되어있는 PDMS상을 통하여 주로 투과속도의 증가가 이루어지고 있으나 작은 양의 PDMS가 첨가되기 때문에 일정 구간에서는 PU/PS상을 통과해야하므로 선택도가 유지된다고 생각된다. 시편들을 annealing한 경우 0℃에서 합성한 시편들에 비해 투과도는 증가하고 선택도는 감소하였으며 밀도 또한 감소하였다. 이러한 결과는 열에 의해 유도되어진 상분리가 자유부피의 증가와 혼화도의 감소를 야기시키기 때문이다. 투과도는 가교구조를 갖는 IPN, semi-IPN막이 linear blend 막보다 더 감소함을 나타냈다. PS 50∼75wt% 조성에서 투과도는 최소값을, 선택도는 최대값을 나타냈으며, 밀도값 또한 동일한 경향을 보였다.

Keywords: permeability; selectivity; photopolymerization; free volume; miscibility