PS 용액중합 실험보고서

문서 내 토픽

1. 용액중합

용액중합은 단량체 및 촉매를 비 반응성 용매에 용해시켜 중합체 및 공중합체를 생성하는 반응이다. 용액중합이 진행되는 동안, 용매 액체는 화학반응에 의해 발생한 열을 흡수하여 반응속도를 제어한다. 용액중합의 장점은 용매가 들어가기 때문에 벌크중합과는 반대로 열 분산이 잘 되며, 낮은 점도로 반응이 가능하다는 점이다. 단점은 완성된 중합체로부터 과량의 용매를 제거하는 데 어려움이 있다는 점이다.
2. 점도

점도란, 한 종의 액체가 다른 층의 액체를 지나 이동할 때 겪는 저항을 의미한다. 비점도, 환산점도, 상대점도, 대수점도, 고유점도 등이 있으며, 이를 측정하기 위해 Ubbelohde viscometer, Cannon-Fenske viscometer 등의 점도계를 사용한다.
3. PS 용액중합 실험

이번 실험에서는 Styrene을 solution polymerization(용액중합)을 통해 Polystyrene으로 중합한 후, 중합체의 점도를 측정하였다. 개시제인 BPO의 양을 0.02g과 0.05g으로 달리하여 실험을 진행하였으며, 수득률과 점도 측정 결과를 비교하였다. 개시제 양이 적을수록 수득률이 높고 점도가 낮게 나타났는데, 이는 용액중합 특성상 개시제가 용매 분자에 갇혀 단량체와 반응하지 못하고 라디칼들끼리 반응하여 분자량이 낮아지기 때문이다.

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1. 용액중합

용액중합은 단량체를 용매에 녹여 중합반응을 진행하는 방법입니다. 이 방법은 단량체의 용해도가 높고 반응 온도 조절이 용이하다는 장점이 있습니다. 또한 중합 과정에서 생성되는 열을 용매가 흡수하여 반응 온도를 일정하게 유지할 수 있습니다. 그러나 용매를 제거해야 하는 추가 공정이 필요하다는 단점이 있습니다. 용액중합은 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐클로라이드 등 다양한 고분자 합성에 활용되고 있습니다.
2. 점도

점도는 유체의 흐름 저항을 나타내는 물리량으로, 고분자 용액의 특성을 이해하는 데 매우 중요한 지표입니다. 고분자 용액의 점도는 고분자 사슬의 길이, 분자량 분포, 분자 구조 등에 따라 달라집니다. 일반적으로 분자량이 증가할수록, 분자 구조가 복잡할수록 점도가 증가합니다. 점도 측정을 통해 고분자 용액의 유변학적 특성을 파악할 수 있으며, 이는 고분자 가공 공정 설계 및 최적화에 활용됩니다. 따라서 고분자 용액의 점도 특성 이해와 정확한 측정은 고분자 공학 분야에서 매우 중요한 연구 주제라고 할 수 있습니다.
3. PS 용액중합 실험

PS(폴리스티렌) 용액중합 실험은 폴리스티렌 합성 과정을 실험적으로 확인할 수 있는 유용한 실험입니다. 이 실험에서는 스티렌 단량체를 용매에 녹여 라디칼 개시제를 첨가하여 중합반응을 진행합니다. 반응 시간, 온도, 개시제 농도 등의 변화에 따른 폴리스티렌의 분자량 및 수율 변화를 관찰할 수 있습니다. 이를 통해 용액중합 메커니즘과 공정 변수가 폴리스티렌 합성에 미치는 영향을 이해할 수 있습니다. 또한 실험 결과를 바탕으로 최적의 폴리스티렌 합성 조건을 도출할 수 있습니다. 이러한 PS 용액중합 실험은 고분자 합성 및 공정 개발 연구에 매우 유용한 실험 방법이라고 할 수 있습니다.

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