고분자합성실험 - 스타이렌(Styrene)의 용액중합

문서 내 토픽

1. 용액중합

용액중합(Solution polymerization)은 용매중에서 모노머를 중합시키는 방법으로, 사용되는 용매가 모노머와 생성된 고분자를 모두 용해시키면 균일계 용액중합(homogeneous solution polymerization)이라 하고, 모노머만 용해시키는 경우를 불균일계 용액중합(heterogeneous solution polymerization)이라 한다. 용액중합은 발열반응에 의한 반응열을 제거할 수 있고, 사용되는 용매만 잘 선택하면 중합도를 조절할 수 있는 장점이 있다.
2. 스타이렌(Styrene)

스타이렌은 매우 반응성이 크므로, 단독중합체나 공중합체를 쉽게 얻을 수 있다. 라디칼중합에 사용되는 단량체는 구입할 때에 이미 중합금지제(inhibitor)가 포함되어 있으며, 이러한 중합금지제는 그 형태에 따라 묽은 산이나 염기로 단량체를 씻어주면 제거할 수 있다.
3. 아조화합물

자유라디칼 중합에서 개시제로서 적절한 아조화합물들을 아조기가 양쪽으로 결합되어 있는 것으로 실온에서는 안정하지만 40℃ 이상이나, UV 조사에 의해서는 질소를 생성하면서 자유탄소 라디칼로 분해된다. 아조화합물들의 분해는 용매와 무관하며 정확하게 1차반응에 따르므로 반응속도 측정에 특히 유용하다.
4. 폴리스타이렌(Polystyrene)

폴리스타이렌은 무색투명하며 선명하게 착색될 수 있고, 우수한 전기특성과 산, 알칼리, 염류, 유기산 등에 대해서도 우수한 내약품성을 나타낸다. 일반적인 폴리스타이렌은 포장용이나 의료용 용구, 장난감, 컵, 주방용품 등에 사용되며 폼(Foam)의 형태로는 건축물의 단열재, 간이음식이나 고기 등의 포장재 또는 충격방지용 포장재료로 널리 사용된다.

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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 효과적으로 제거할 수 있어 반응 제어가 용이합니다. 그러나 용매 제거 및 재활용 과정이 필요하다는 단점이 있습니다. 용액중합은 다양한 고분자 재료 생산에 널리 사용되는 중요한 중합 방법입니다.
2. 스타이렌(Styrene)

스타이렌은 벤젠고리에 에틸렌기가 결합된 방향족 화합물로, 열가소성 수지인 폴리스타이렌의 주원료입니다. 스타이렌은 다양한 용도로 사용되는데, 주로 플라스틱, 합성고무, 코팅제, 접착제 등의 제조에 사용됩니다. 스타이렌은 독성이 있어 주의가 필요하지만, 저렴한 가격과 우수한 물성으로 인해 널리 사용되고 있습니다. 향후 스타이렌 관련 기술 개발을 통해 환경친화적이고 안전한 사용이 가능해질 것으로 기대됩니다.
3. 아조화합물

아조화합물은 질소-질소 이중결합(-N=N-)을 포함하는 유기화합물입니다. 이들은 다양한 용도로 사용되는데, 특히 염료, 안료, 의약품, 농약 등의 제조에 널리 활용됩니다. 아조화합물은 합성이 용이하고 다양한 색상을 구현할 수 있어 산업적으로 매우 중요한 화합물입니다. 그러나 일부 아조화합물은 발암성 등의 독성 우려가 있어 안전성 확보가 필요합니다. 향후 아조화합물 관련 기술 개발을 통해 보다 안전하고 환경친화적인 활용이 가능해질 것으로 기대됩니다.
4. 폴리스타이렌(Polystyrene)

폴리스타이렌은 스타이렌 단량체를 중합하여 얻은 열가소성 수지입니다. 폴리스타이렌은 투명성, 단열성, 가공성 등의 우수한 물성으로 인해 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 특히 발포 폴리스타이렌은 경량성과 단열성이 뛰어나 건축자재, 포장재 등으로 활용되고 있습니다. 그러나 폴리스타이렌은 생분해성이 낮아 환경오염 문제가 제기되고 있습니다. 따라서 폴리스타이렌의 재활용 및 생분해성 향상을 위한 기술 개발이 필요할 것으로 보입니다.

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