[석유화학] '아크릴산(Acrylic Acid)'에 대한 모든 것! (Feat. EAA, SAF)

Intro

일상 생활 및 산업에서 광범위하게 사용되는 중요한 화학 물질이자 기타제품 중 하나인 아크릴산(Acrylic acid)에 대해 알아보겠습니다.

 

아크릴산(Acrylic Acid) 생산 업체와 Capa를 알아보고, 어떤 용도와 특성이 있는지, 주의상항은 무엇인지 상세하게 알아보겠습니다.

 

▤ 목차

'아크릴산(AA)' 이란

√ 불포화 카르복실산의 일종

√ 고유의 화학적 성질로 인해 다양한 산업 분야에서 핵심적인 원료로 사용

√ 상온에서 무색 투명하며 아세트산과 비슷한 자극성의 냄새가 나는 액체 상태

√  용해성이 매우 높아 물, 알코올, 벤젠 등의 다양한 용매에 쉽게 녹음

√  아크릴산과 그 에스터는 분자 내에 이중결합을 가지고 있어, 자기 자신과 첨가 중합하거나 다른 단량체들과 공중합하여 다양한 고분자 생성

√  페인트, 접착제, 진수성 수지 등의 제조에 필수적

√  수처리, 섬유, 종이 제조 등에서도 중요한 역할을 함

√ 산업적으로는 아크릴산을 기반으로 한 폴리머가 다양한 형태와 용도로 개발, 고성능 소재로서 그 가치를 인정받고 있음

√ 취급 시 주의가 필요한 화학물질

※ 에스터

- 알코올 또는 페놀이 유기산 또는 무기산과 반응하여 물을 잃고 축합하여 생긴 화합물

출처 - 덕산시약상품 블로그(duksan032)

 

※ SAP (고흡수성수지)

√ 대표적인 제품으로는 SAP(고흡수성 수지)가 있음

√ 아크릴산은 흡수성 소재 생산시 필수적인 원료로 슈퍼 흡수제로서는 기저귀나 위생용품에서 중요한 역할을 함

√ SAP은 자체 무게의 수백 배에 해당하는 순수한 물을 흡수할 수 있는 기능을 가진 고분자 물질

√ SAP (Super Absorbent polymer, 고흡수성 수지) 용도로 주로 사용 되는데 물을 흡수하는 고분자 물질로 유아용 기저귀, 성인용 기저귀, 여성 위생용품 등 위생재 용도로 주로 사용하게 됨

√ 아크릴산에 수산화나트륨을 배합하여 SAP 생성한 후 가공업체 통해 최종제품으로 생산이 됨

 

★ [석유화학] 'SAP(고흡수성 수지)' 물을 흡수할 수 있는 고분자 물질에 대해 알아보자! 

[석유화학] 'SAP(고흡수성 수지)' 이란 무엇이고 어떻게 활용하는가? (Super Absorbent Polomer)

'아크릴산(AA)'의 제조 공정 및 국내 생산 Capa

출처 - LG화학 포스트

 

√ 나프타(Naphtha)에서 프로필렌을 얻고, 이 프로필렌을 산화해 아크릴산을 생성

√ 1차 반응으로 아크롤레인을 생성하고, 2차 반응으로 다시 산화 공정을 진행해 미정제 아크릴산 생성

√ 만들어진 아크릴산은 정제 공정을 통해 고순도 아크릴산으로 만들어지거나 알코올과 에스테르화 반응으로 아크릴레이트 제품이 생성

√ 메탄올, 부탄올, 에탄올 등의 알코올과 에스테르화 반응으로 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트 등 다양한 아크릴레이트 제품이 생산

 

※ 국내 생산 Capa

국내 아크릴산 및 에스터 생산 업체 및 Capa

√ 국내 아크릴산 생산업체는 LG화학이 유일하게(여수) 생산중이며 대표적인 SAP 제품을 생산함

√ 그 외 수입산의 경우 중국, 일본이 있으며 DRUM, ISOTANK, BULK 형태로 수입하여 판매 및 사용

√ LG화학은 23년 말 나주 아크릴산(Acrylic Acid) 라인 가동 중단, 여수 70만톤에 생산 기능을 집약하기로 함

 

'아크릴산(AA)'의 화학적 특성

☞ 불포화 이중 결합

- 아크릴산 분자에 존재하는 불포화 이중 결합은 고도의 반응성을 부여함

- 다양한 유형의 폴리머화 반응에 참여 가능

☞ 카르복실산 그룹

- 아크릴산의 카르복실산 그룹은 물과 다양한 유기 용매에 용해되는 성질을 부여함

- 아크릴산을 다목적 화학 중간체로 만듬

☞ 고기능성 모노머

- 아크릴산은 그 자체로 활용이 가능하지만, 주로 고기능성 모노머로서 폴리아크릴산, 아크릴레이트 수지 등 합성에 기여

☞ 화학적 가교 반응

- 아크릴산의 이중 결합은 가교 결합 형성에 중요한 역할을 함

- 물질의 기계적 성질 및 화학적 저항성을 개선하는 데 기여함

☞ 산업적 응용

- 다양한 화학적 특성 때문에 아크릴산은 페인트, 접착제, 진수성 수지, 그리고 슈퍼 흡수제 등 다양한 산업 제품의 제조에 필수적인 원료로 사용

 

'아크릴산(AA)'의 용도

☞ 폴리머 생산

- 아크릴산은 폴리아크릴산과 그 염, 아크릴레이트 공충합체 등 다양한 폴리머의 제조에 사용

- 폴리머들은 페인트, 코팅제, 접착제, 기저귀 및 위생 제품에서 슈퍼 흡수제로 활용

☞ 수처리 산업

- 아크릴산 기반 폴리머는 수처리 공정에서 유용한 첨가제로 사용

- 물의 정화와 처리 과정을 효과적으로 개선

☞ 섬유 및 가죽 처리

- 섬유 및 가죽 제품의 마감 처리제로 사용되어, 소재의 품질을 향상시키고 내구성을 높임

☞ 건축 자재

- 건축용 실란트 및 접착제에도 사용되며, 건축 자재의 결합력을 강화하고 내수성을 부여함

☞ 진수성 수지 제조

- 진수성 수지의 제조에도 중요한 원료로, 페인트와 코팅제에서 광범위하게 사용

미국 아크릴산 공급량의 약 2/3가 아크릴산 메틸(MAM, Methyl Acrylate Monomer), 부틸 아크릴레이트 (BA, Butyl Acrylate), 에틸 아크릴레이트 (EAM, Ethyl Acrylate Monomer) 2-에틸 헥실 아크릴레이트 (2-EHA, 2-Ethylhexyl Acrylate)를 생산하는데 사용되며 이는 페인트, 코팅제, 직물, 접착제 및 플라스틱 제품의 성분으로 사용

 

※ 에틸렌 아크릴산 (EAA)

√ 에틸렌과 아크릴산의 공중합체

√ 우수한 접착성, 내수성, 내약품성을 갖추고 있어 다양한 분야에서 사용됨

√ 에틸렌 아크릴산(EAA)은 에틸렌과 아크릴산의 비율에 따라 다양한 특성을 나타냄

√ 에틸렘 함량이 높을수록 유연성이 높아지고, 아크릴산 함량이 높을 수록 강도가 높아짐

√ 접착제, 포장재(식품), 건설재(도료, 시멘트, 모르타르), 전자재료(필름) 등에 사용

√ 'SK지오센트릭'에서 유일하게 생산하며, 글로벌 생산능력은 총 9만톤(28년 중국 공장 가동시 총 14만톤), 국내 생산시설은 없음

√  미국 텍사스, 스페인 타라고나에서 생산 공장 가동 중이며, 중국 장쑤성 3공장(25년 완공 목표) 및 4공장(2028년 약 5만톤 규모 상업생산 예정) 건설 중

√ 글로벌 화학업체 3~4곳만 생산 가능하며, 고품질 High Acid EAA 제품은 'SK지오센트릭'가 유일

EAA 특징 및 활용범위(그래프=SK지오센트릭)

'아크릴산(AA)' 취급 시 주의 사항

√ 부식성이 매우 강한 아크릴산은 피부나 눈에 닿으면 각막 등에 화상이나 회복 불가능한 손상을 입게 되고, 증기 흡입 시 호흡기 계통에 화상을 입을 수 있음

√ 반드시 환기/배기 시설이 제대로 갖춰져 있는 곳에서 취급해야함

√ 4류 위험물 제 2석유류로 분류되어 있으며 인화성이 강한 물질이기 때문에 보관에 주의가 필요 (인화점 50℃)

√ 산, 염기, 아민, 산화제 등과 혼합 및 적재는 반드시 피해야 함

 

END

 

일상 생활 및 산업에서 광범위하게 사용되는 중요한 화학 물질이자 기타제품 중 하나인 아크릴산(Acrylic acid)에 대해 알아보았습니다.

 

아크릴산(Acrylic Acid) 생산 업체는 LG화학이 유일하며, EAA(HIGH ACID)는 SK지오센트릭이 유일하다는 것을 알게되었습니다. 더불어 SAF(고흡수성 수지)의 원료로 사용되어 유아용 및 성인용 기저귀 제품에 활용된다니 더욱 놀랍습니다. 아크릴산(Acrylic Acid)에 대한 제조사, 용도와 특성 등 조금이나마 이해와 도움이 되셨기를 바랍니다.

 

 

 

 

※ 본 내용들은 다양한 사이트에서 내용을 발췌하여 개인 공부용으로 정리했으며, 아크릴산(Acrylic Acid)와 관련된 표(제조사, Capa(단위 : 1KT), 점유율)는 석유화학편람 및 기타 자료를 참고하여 직접 작성하였습니다.