[A+] 중합공학실험2 Synthesis of Urea formaldehyde Resin 레포트

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 고찰
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
1) Urea-formaldehyde 수지의 합성에 대한 이해 및 합성법 습득
2) 부가축합 반응에 대한 이해

2. 실험 원리
1) Urea-formaldehyde Resin (UF)
Urea와 formaldehyde의 pH의 조절과 축합반응에 의해 생성된 열경화성 수지로 가격이 저렴하고, 반응시간이 빠르며, 수용성이 높고, 내마모성과 미생물에 대한 저항성 때문에 널리 활용된다. 용도는 화장품의 용기 캡 및 식기 부품의 성형품, 합판과 목재 접착재, 알코올 첨가한 도료용, 산성으로 열경화한 섬유 가공용 등이 활용되며 용도에 따른 제법이 달라진다.
Urea-formaldehyde polymer의 화학 구조는 반복단위로 구성되며 [그림 1]은 Urea-formaldehyde의 prepolymer의 합성과정을 나타낸 것이다. 첫 번째 반응은 urea와 formaldehyde의 부가반응이고 두 번째 반응은 부가반응으로 생성된 methylol urea이 반응해 탈수축합반응으로 두 반응이 단계적으로 일어난다. 이를 부가축합 반응이라고 한다.

<그림 1. Urea-formaldehyde polymer의 부가축합 반응>
2) Ammonia water
Ammonia water는 약알칼리성으로 25%이면 pH 11.7값을 지니며 물에 녹으면서 ⇄ 의 평형이 생성된다. 본 실험에서 혼합물의 pH를 높이기 위해 사용됐다.

3) Phosphoric acid
Phosphoric acid은 산성 물질로 많은 비료의 구성 요소인 주요 산업용 화학물질이다. 세 개 양성자를 제거하면 이고 두 개 양성자를 제거하면 , 한 개 제거하면 가 생성된다. 본 실험에서 혼합물의 pH를 낮추기 위해 사용된 것이다.

참고 자료

Shital Amin, Nitin Padhiyar,“Formation of alkoxy groups in the synthesis of butylated urea formaldehyde resins: Reaction mechanism and kinetic model”, Science Direct, 2018
Johannes Fink, “Petroleum Engineer's Guide to Oil Field Chemicals and Fluids”, Science Direct, 2021
Qi-Ning Sun, Chung-Yun Hse, Todd F. Shupe,“Effect of Different Catalysts on Urea–Formaldehyde Resin Synthesi”, Inc. J. Appl. Polym. Sci, 2014, 131, 40644.
손명권(재편집자),「도료공학」, 부산공업대학교 출판부, 2004, 『7장 아미노수지도료』