PVAc 중합방법 및 특성 - 예비 레포트

본 내용은 " A+ 레포트 PVAc 중합방법 및 특성 - 예비 레포트 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2024.07.25

문서 내 토픽

• 1. PVAc의 역사

  1910년경 비닐아세테이트 단량체가 개발된 후 1924년 독일에서 Willy O. Herman과 Wolfran Haehnel에 의해서 산업적으로 사용되는 PVAc수지가 개발되었다. 1912년 독일에서 Fritz Klatte 박사에 의한 초산 비닐 모노머의 특허와 비닐아세테이트 단량체 합성은 많은 가치가 있고, 현재 빠뜨릴 수없는 플라스틱 제품의 기반을 제공했다. Klatte와 많은 과학자들은 다른 고분자와 가소제와의 화합물로 PVAc가 셀룰로오스와 섬유 제품에 대한 접착제나 코팅제로 가치가 있다고 발견했다. 1930년경에 많은 기업은 액체 용액 및 에멀젼, 핫멜트 접착제 및 도료용 PVAc 등으로 여러 범위로 제조해왔다.

• 2. PVAc의 제법

  PVAc는 일반적으로 Vinyl Acetate 단량체의 자유라디칼 중합에 의해 제조된다. 합성 방법은 용액중합과 유화중합이 주로 사용되고 있다. 용액중합은 알콜류를 매체로하여 무색투명하며 방향성을 갖는 Vinyl acetate 단량체에 벤조일퍼옥사이드와 같은 개시제를 소량 첨가해서 가열하면 격렬하게 발열 반응하여 무색 투명한 수지가 된다. 유화중합의 경우 물이 매체가 되어 반응이 진행됨으로써 반응조건이 용액중합에 비해 안정하며 단량체의 조성을 다양하게 할 수 있다는 장점이 있다.

• 3. PVAc의 특성

  PVAc는 무색 투명한 열가소성 수지로 비중(밀도)이 1.19g/cm³로 내광성이 좋으며 열에 의해 착색되지 않고 노화되지 않는다. 흡수성은 2~3%(25℃, 24시간)이며, 60~70℃부터 경화되고 200℃ 정도부터 분해한다. 인장강도는 약 330/㎏·㎠ 정도이며, 아세토아세틱에시드, 에스테르류, 알콜류, 염소화탄화수소 등에 녹지만 물이나 석유계 용제에는 녹지 않는다. 측쇄에 커다란 초산기를 갖고 있기 때문에 분자주쇄의 규칙적 충전에 의한 결정화가 어려워 주로 무정형(즉, 비결정 상태)이다.

• 4. PVAc 사용 용도

  PVAc의 대부분의 용도는 한번 더 공정을 거쳐서 PVA가 되어 비닐론섬유의 원료가 된다. 또한 에멀젼으로의 이용이 늘어나고 있고 초산비닐 단독이 아닌 에틸렌, 스틸렌, 아크릴레이트, 메타크릴레이트 등과의 공중합 초산비닐 에멀젼이 섬유가공제, 도료, 접착제로 사용된다. PVAc 에멀젼 접착제는 목재용 접착제로 널리 사용되고 있으며, 합판, 종이나 타일의 유광코팅, 아크릴 라텍스 페인트의 라텍스 재료에도 많이 사용된다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. PVAc의 역사

  PVAc(Polyvinyl Acetate)는 1912년 독일의 화학자 Fritz Klatte에 의해 처음 합성되었습니다. 초기에는 접착제와 코팅제로 사용되었지만, 점차 그 용도가 확대되어 왔습니다. 1930년대에는 페인트, 접착제, 섬유 가공 등에 사용되기 시작했고, 1940년대에는 목재 접착제와 페인트 바인더로 널리 사용되었습니다. 오늘날 PVAc는 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 중요한 고분자 소재로 자리잡고 있습니다. 특히 접착제, 페인트, 코팅제, 섬유 가공 등의 분야에서 그 활용도가 매우 높습니다. PVAc의 역사는 화학 산업의 발전과 함께 지속적으로 진화해왔다고 볼 수 있습니다.

• 2. PVAc의 제법

  PVAc는 주로 비닐 아세테이트 단량체의 중합 반응을 통해 제조됩니다. 비닐 아세테이트 단량체는 아세트알데히드와 아세틸렌의 반응을 통해 얻을 수 있습니다. 중합 반응은 유리 라디칼 중합, 이온 중합, 배위 중합 등 다양한 방식으로 진행될 수 있습니다. 중합 반응 시 개시제, 연쇄 전달제, 분자량 조절제 등 다양한 첨가제를 사용하여 PVAc의 분자량과 특성을 조절할 수 있습니다. 또한 중합 반응 조건, 용매, 온도 등을 적절히 조절하여 원하는 특성의 PVAc를 제조할 수 있습니다. PVAc의 제법은 지속적으로 발전하고 있으며, 다양한 응용 분야의 요구사항을 충족시키기 위한 노력이 계속되고 있습니다.

• 3. PVAc의 특성

  PVAc는 다음과 같은 주요 특성을 가지고 있습니다. 첫째, 우수한 접착력과 점착성을 가지고 있어 접착제, 코팅제, 페인트 등의 주요 원료로 사용됩니다. 둘째, 투명성, 내수성, 내화학성 등이 우수하여 다양한 용도로 활용될 수 있습니다. 셋째, 저렴한 가격과 우수한 가공성으로 인해 산업적 활용도가 매우 높습니다. 넷째, 생분해성이 낮아 환경 문제가 제기되고 있지만, 최근 생분해성 PVAc 개발 등 지속가능성 향상을 위한 노력이 진행 중입니다. 다섯째, 열가소성 수지로서 용융 가공이 용이하여 다양한 성형 기술에 활용될 수 있습니다. 이와 같은 다양한 특성으로 인해 PVAc는 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되는 중요한 고분자 소재라고 할 수 있습니다.

• 4. PVAc 사용 용도

  PVAc는 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 가장 대표적인 용도는 접착제와 코팅제입니다. PVAc는 우수한 접착력과 점착성으로 인해 목재, 종이, 플라스틱, 섬유 등 다양한 소재의 접착제로 활용됩니다. 또한 페인트, 래커, 잉크 등의 바인더로도 사용됩니다. 이 외에도 섬유 가공, 제지, 건축자재, 포장재 등 다양한 분야에서 PVAc가 사용되고 있습니다. 최근에는 생분해성 PVAc 개발 등 환경 친화적인 용도로의 활용이 증가하고 있습니다. 이처럼 PVAc는 화학 산업 전반에 걸쳐 매우 중요한 고분자 소재로 자리잡고 있으며, 앞으로도 그 활용 범위가 더욱 확대될 것으로 기대됩니다.