[A+ 레포트] PVAc 중합 레포트(기기분석 결과 및 고찰)

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문서 내 토픽

1. 벌크중합

벌크중합은 가장 간단한 중합방법으로, 장치가 비교적 간단하고 반응이 빠르며, 수득률이 높고 고순도의 중합체를 얻을 수 있으며, 중합체를 그대로 취급할 수 있는 것이 장점이다. 그러나 중합계의 발열이 강하여 온도조절이 어렵고, 중합체의 분자량분포가 넓어지며, 중합체의 석출이 쉽지 않은 단점도 있다. 액체상 또는 기체상의 단위체중합에 잘 이용된다. 축합중합에 이용할 때는 강하게 발열하는 일은 적다. 중합반응의 기초적인 연구를 위해 실험실에서 시행되며, 공업적으로도 유기유리로서의 아크릴수지 제조 등에 이용된다.
2. 단량체(MMA) 정제

중합금지제인 hydroquinone은 약산성이므로 NaOH를 넣어 중화시켜 제거한다. MMA는 소수성이고 NaOH 수용액은 친수성이므로 이에 따라 상 분리가 일어나는데, MMA의 밀도가 중화된 용액보다 더 작으므로 위로 뜨게 된다. 이것을 채취하면 되고 이과정을 3회 반복하고 나면 중합 금지제가 제거된 단량체를 얻을 수 있다.
3. 개시제(AIBN) 정제

AIBN과 메탄올을 섞고 가열시키면, 시간이 지나면 흰색 덩어리가 생기게 된다. 그 덩어리를 제거하고 혼합물을 Cooling 시키면 결정이 생기게 되고, 그 결정을 채취하면 순수한 AIBN을 얻을 수 있다.
4. PVAC의 특성

폴리비닐 아세테이트 (PVAc)는 측면기(side group)로 커다란 초산기를 갖고 있기 때문에 분자 주사슬의 규칙적 충전에 의한 결정화가 곤란하며, 전적으로 무정형(비결정상태)이다. 무색투명하고 비중이 1.17~1.20 정도이며, 유리전이온도 (28℃) 이하에서 취약성이 현저할 뿐만 아니라 열변형온도 (38℃)도 낮아 성형재료로서는 적합하지 않다.
5. 실험 결과 분석

실험을 통해 AIBN 개시제의 양에 따라 중합속도와 분자량의 차이가 나타나는 것을 직접 볼 수 있었다. AIBN을 상대적으로 적게 넣은 조는 중합되는데 많은 시간이 걸렸고, 분자량이 더 큰 (좀 더 딱딱한) 물질을 얻는 것을 볼 수 있었고, AIBN을 많이 넣은 조의 경우에는 중합이 빨리되었고, 좀더 말랑말랑한(분자량이 작은)물질을 얻을 수 있었다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 벌크중합

벌크중합은 단량체를 용매 없이 직접 중합하는 방법으로, 반응 속도가 빠르고 생산성이 높은 장점이 있습니다. 그러나 반응 열 제어가 어렵고 점도가 높아 공정 제어가 까다로운 단점이 있습니다. 따라서 벌크중합 공정에서는 반응 온도와 압력, 교반 속도 등의 공정 변수를 정밀하게 제어하여 균일한 제품 품질을 확보하는 것이 중요합니다. 또한 중합 후 생성물의 정제 및 후처리 공정도 중요한 역할을 합니다.
2. 단량체(MMA) 정제

메틸 메타크릴레이트(MMA) 단량체 정제는 고순도 PMMA 제조를 위해 매우 중요한 공정입니다. MMA 단량체에는 중합 금지제, 산화 방지제, 불순물 등이 포함되어 있어 이를 효과적으로 제거하는 것이 필요합니다. 증류, 흡착, 추출 등의 정제 기술을 활용하여 고순도 MMA를 얻을 수 있으며, 정제 공정의 최적화를 통해 제품 품질과 수율을 향상시킬 수 있습니다. 또한 정제 공정에서 발생하는 부산물 처리 및 환경 영향 최소화도 고려해야 합니다.
3. 개시제(AIBN) 정제

자유 라디칼 중합에서 개시제는 중합 반응을 개시하는 핵심 물질입니다. 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)은 많이 사용되는 대표적인 개시제 중 하나입니다. AIBN 정제 공정은 순도와 활성도를 높이기 위해 매우 중요합니다. 재결정화, 증류, 크로마토그래피 등의 방법을 통해 AIBN을 정제할 수 있으며, 이를 통해 중합 반응의 효율성과 제품 품질을 향상시킬 수 있습니다. 또한 정제 공정에서 발생하는 부산물 처리와 환경 영향 최소화도 고려해야 합니다.
4. PVAC의 특성

폴리비닐 아세테이트(PVAC)는 열가소성 수지로, 투명성, 내화학성, 접착성 등의 우수한 물성을 가지고 있어 다양한 용도로 활용됩니다. PVAC의 주요 특성으로는 유리전이온도가 약 30°C로 상온에서 연질이며, 내수성과 내약품성이 좋고 접착력이 우수합니다. 또한 저렴한 가격과 가공성이 좋아 접착제, 코팅제, 페인트 등의 원료로 널리 사용됩니다. 그러나 내열성이 낮고 내후성이 약한 단점이 있어, 이를 보완하기 위한 개질 및 복합화 연구가 활발히 진행되고 있습니다.
5. 실험 결과 분석

실험 결과 분석은 실험을 통해 얻은 데이터를 체계적으로 정리하고 해석하는 과정입니다. 이를 통해 실험의 목적 달성 여부, 가설의 타당성, 공정 변수의 영향 등을 파악할 수 있습니다. 실험 결과 분석 시 데이터의 통계적 유의성, 실험 오차, 재현성 등을 면밀히 검토해야 합니다. 또한 결과에 대한 이론적 해석과 공정 최적화 방안 도출도 중요합니다. 실험 결과 분석은 실험 설계 및 수행, 데이터 처리, 결과 해석 등 일련의 과정을 거쳐야 하므로, 체계적이고 과학적인 접근이 필요합니다.