[고분자재료실험]에폭시수지의 합성

소개글

[고분자재료실험]에폭시수지의 합성

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목표
3. 실험 원리
4. 기구 및 시약

본문내용

 생성된 에폭시 수지의 구조와 분자량은 반응조건에 의해 크게 영향을 받는다. 과량의 에피클로로히드린(히드록시기 1몰 당 약 5몰)을 가하면 주로 양 말단에 에폭시기가 존재하는 화합물이 생성된다. 그러나 에피클로로히드린의 양이 많아질수록 생성물의 분자량은 작아지게 되며 따라서 연화점(softening point)도 낮아지게 된다. 반응물의 조성 외에도 반응 온도의 영향도 중요한데, 온도가 높을수록 이미 생성된 에폭시기의 가수분해 반응이 쉽게 일어날 수 있어 에폭시 수지 중의 히드록시기의 함량을 증가시키는 결과를 가져오게 된다.
 지금까지 설명한 비스페놀 A와 에피클로로히드린으로부터 제조되는 에폭시 수지가 상업적으로 가장 널리 쓰이는데, 보통 분자량이 450에서 4000([Ⅲ]식에서의 n이 1~12정도)까지의 수지가 상업적으로 생산되어 이용되고 있으며, 이들의 경우 연화점은 30℃에서 155℃정도가 된다. 이 에폭시 수지는 용매에 가용성이지만 경화제와의 반응에 의해 가교반응이 일어나면 불용, 불융의 물질로 변화된다.
 보통 경화라고 부르는 가교 반응은 에폭시기와 부가 반응을 할 수 있는 2 작용성 또는 다작용성 화합물과의 반응에 의해 진행시킬 수 있으며, 특히 촉매 량의 3차 아민이나 술폰산과 같은 산 화합물, 또는 Friedel-Crafts 촉매의 존재 하에서는 자동 가교 반응도 일어난다. 이러한 반응은 낮은 온도에서도 일어나지만 낮은 온도에서는 균일한 반응을 얻기 어렵다. 에폭시 수지의 가교 반응은 발열반응이며, 반응열은 에폭시기 1몰 당 22~26kcal 정도이다.
 일반적으로 가교제(경화제)의 양은 에폭시기와 당량 첨가하며, 경화반응은 벌크에서 주로 시키지만 락카(laquer)등의 용도에는 용액에서 행한다. 특수한 경우, 예를 들어 에폭시 수지의 점성도를 낮출 필요가 있을 경우에는 저점성도의 모노 또는 디에폭시드나 allyl glycidyl ether 와 같은 반응성 희석제를 가하여 경화시키기도 한다. 대부분의 경우 경화 반응은 고온에서 일어나므로 에폭시수지와 경화제를 혼합시켜 실온에서 보관한다.

참고 자료

고분자실험, 한국고분자학회, 자유아카데미, 1993, pp.10~15
http://www.sekiarch.co.kr/pds/ce.htm
http://mslab.polymer.pusan.ac.kr/sub4/epoxy.html
http://dochoonho.sunchon.ac.kr/cypolysynth/Wk3StepPolym1/psEpoxyResin.html
http://www1.inhatc.ac.kr/jhpark/lecture/petroleum/petro_chem-03.pdf
http://blog.naver.com/release?Redirect=Log&logNo=50094095324
http://home.kosha.net/~firewood/