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PDMS 탱탱공 만들기 예비 보고서, 예비 레포트 A+

예비 보고서입니다! 1. 실험 이론에는 고무(rubber), 가교 반응(cross-linking bridging)을 비롯한 실험을 진행하고 이해하는데 필요한 모든 개념들을 다 정리했습니다! 또한, 개념들은 위키, 교재, 해외 과학 사이트 등 신뢰성 높은 다양한 출처들로부터 저만의 언어로 바꿔서 작성하였기 때문에, 출처나 표절에 대한 걱정은 덜 수 있습니다! 2. 실험 기구 및 시약에는 각 시약들의 CAS Number, 화학식, 분자량, 밀도, 녹는점, 끓는점, 위험성 등의 여러 정보들을 기재하였습니다. 또한, 시료의 화학 구조, NFPA 704(National Fire Protection Association) 등의 시각 자료를 첨가하여 레포트의 완성도를 높였습니다! 3. 각 개념과 시약들에 대한 정보들의 참고문헌들을 다 정리해 두어 어디서 정보를 가져왔는지 알기 쉽게 하는 동시에 레포트의 완성도를 높였습니다!
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최초등록일 2023.02.10 최종저작일 2022.04
PDMS. PDMS 탱탱공 예비 레포트 예비 보고서 가교 반응
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PDMS 탱탱공 만들기 예비 보고서, 예비 레포트 A+
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    소개

    예비 보고서입니다!

    1. 실험 이론에는 고무(rubber), 가교 반응(cross-linking bridging)을 비롯한 실험을 진행하고 이해하는데 필요한 모든 개념들을 다 정리했습니다! 또한, 개념들은 위키, 교재, 해외 과학 사이트 등 신뢰성 높은 다양한 출처들로부터
    저만의 언어로 바꿔서 작성하였기 때문에, 출처나 표절에 대한 걱정은 덜 수 있습니다!

    2. 실험 기구 및 시약에는 각 시약들의 CAS Number, 화학식, 분자량,
    밀도, 녹는점, 끓는점, 위험성 등의 여러 정보들을 기재하였습니다. 또한, 시료의 화학 구조, NFPA 704(National Fire Protection Association) 등의 시각 자료를 첨가하여 레포트의 완성도를 높였습니다!

    3. 각 개념과 시약들에 대한 정보들의 참고문헌들을 다 정리해 두어
    어디서 정보를 가져왔는지 알기 쉽게 하는 동시에 레포트의 완성도를 높였습니다!

    목차

    1. 실험 제목
    2. 실험 주차
    3. 실험 목적
    4. 실험 이론
    5. 실험 기구 및 시약
    6. 실험 방법
    7. 참고문헌

    본문내용

    1. 고무(rubber)[1]
    고무란 상온에서 고무상 탄성을 나타내는 사슬 모양의 고분자물질이나 그 원료가 되는 고분자물질을 가리킨다. 우유의 콜로이드 부유물이나 라텍스와 같이 일부 나무의 수액 안에서 자연스럽게 만들어진다. 크게 천연고무와 합성고무가 있다.

    2. 가교 반응(cross-linking; bridging)[2]
    가교란 사슬 모양의 구조를 지닌 천연 및 합성 고분자를 어떤 방법으로 결합시켜 새로운 화학 결합을 만들어 3차원 망상구조를 지니게 하는 반응이다. ‘다리걸침’이라고도 부르며 대표적인 가교반응에는 고무의 가황반응이 있다. 고무의 가황반응은 황에 의한 고무 분자 사이의 가교 반응이며, 고무상 탄성을 발현시키기 위해 필요한 3차원 망상 구조를 지니게 하는 반응이다. 가황반응에서는 중합체의 분자 내에 존재하고 있는 극성인 작용기를 이용하여 적당한 가교제로 분자 사이를 결합시키는 상황이 많으며, 중합 시에 디비닐이나 디알릴계 화합물을 가교제로 적당량 첨가하기도 한다. 가교 반응은 고분자 물질의 물리적, 화학적 성질을 크게 변화시킨다는 점에서 여러모로 중요한 반응이다.

    참고자료

    · https://m.terms.naver.com/entry.naver?docId=1061675&cid=40942&categoryId=32404
    · https://ko.m.wikipedia.org/wiki/%EA%B3%A0%EB%AC%B4
    · https://www.scienceall.com/%EA%B0%80%EA%B5%90-bridging-cross-linking-%E6%9E%B6%E6%A9%8B/
    · https://m.terms.naver.com/entry.naver?docId=5741450&cid=60217&categoryId=60217
    · McMurry, Fay, Robinson(2020) 일반화학 251, 259pg 자유아카데미 화학교재연구회
    · 강종민, 신구, 원종욱, 윤천, 이경희 (2010) 일반화학실험 55 pg 자유아카데미
    · https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%8B%A4%EB%A6%AC%EC%BD%98%EA%B3%A0%EB%AC%B4
    · https://terms.naver.com/entry.naver?docId=607184&cid=42420&categoryId=42420
    · https://m.terms.naver.com/entry.naver?docId=2276291&cid=60227&categoryId=60227
    · https://mychemiworld.tistory.com/6
    · https://terms.naver.com/entry.naver?docId=603726&cid=42420&categoryId=42420
    · https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5663138&cid=62802&categoryId=62802
    · https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B3%A0%EB%B6%84%EC%9E%90
    · https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1015849&cid=50314&categoryId=50314
    · https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A4%91%ED%95%A9
    · https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1143785&cid=40942&categoryId=32251
    · https://www.chemicalbook.com/ChemicalProductProperty_KR_CB7696471.htm
    · https://en.wikipedia.org/wiki/Polydimethylsiloxane
    · https://www.sigmaaldrich.com/KR/ko/product/aldrich/761036?gclid=EAIaIQobChMIi4f2zK3-9gIVEj5gCh0ENg35EAAYASAAEgKpZvD_BwE

  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. 고무(rubber)
      고무는 천연 또는 합성 고분자 물질로, 탄성과 유연성이 뛰어나 다양한 용도로 사용되는 중요한 소재입니다. 천연 고무는 주로 고무나무에서 추출되며, 합성 고무는 석유화학 공정을 통해 제조됩니다. 고무의 주요 특성인 탄성과 유연성은 고무 분자 사슬의 구조와 가교 결합에 기인합니다. 고무는 타이어, 호스, 접착제, 포장재 등 광범위한 산업 분야에서 활용되며, 지속적인 연구와 개발을 통해 성능 향상과 새로운 응용 분야가 개발되고 있습니다.
    • 2. 가교 반응(cross-linking; bridging)
      가교 반응은 고무와 같은 고분자 물질의 중요한 특성을 결정하는 과정입니다. 가교 반응은 고분자 사슬 간에 화학적 결합을 형성하여 3차원 망상 구조를 만들어냅니다. 이를 통해 고무의 기계적 강도, 열적 안정성, 내화학성 등이 향상됩니다. 가교 반응은 황 가교, 방사선 가교, 전자빔 가교 등 다양한 방법으로 이루어지며, 각각의 방법은 장단점이 있습니다. 가교 반응의 정도와 방법은 최종 제품의 물성을 결정하는 핵심 요소이므로, 적절한 가교 공정 설계가 매우 중요합니다.
    • 3. 탄성(elasticity)
      탄성은 고무의 가장 중요한 특성 중 하나입니다. 고무는 외력을 가하면 변형되지만, 힘이 제거되면 원래의 형태로 쉽게 복원되는 특성을 가지고 있습니다. 이러한 탄성 특성은 고무 분자 사슬의 유연성과 가교 결합에 의한 3차원 망상 구조에 기인합니다. 고무의 탄성은 온도, 변형 속도, 가해지는 힘의 크기 등 다양한 요인에 의해 영향을 받습니다. 따라서 고무 제품 설계 시 사용 환경과 요구 성능을 고려하여 적절한 탄성 특성을 가지도록 조절하는 것이 중요합니다.
    • 4. 이중 결합(double bond)
      이중 결합은 고무 분자 사슬의 주요 구조 요소 중 하나입니다. 천연 고무인 폴리이소프렌에는 이중 결합이 존재하며, 이는 가교 반응의 주요 반응 자리로 작용합니다. 합성 고무에서도 이중 결합은 중요한 역할을 하는데, 예를 들어 부타디엔 고무의 경우 이중 결합이 가교 반응의 핵심 부위가 됩니다. 이중 결합은 고무의 화학적 반응성과 물리적 특성에 큰 영향을 미치므로, 고무 제품 개발 시 이중 결합의 특성을 고려하여 최적의 성능을 발현할 수 있도록 설계해야 합니다.
    • 5. 실리콘 고무(silicone rubber)
      실리콘 고무는 실리콘 화합물을 기반으로 하는 합성 고무로, 기존 유기 고무와는 다른 특성을 가지고 있습니다. 실리콘 고무는 넓은 온도 범위에서 우수한 내열성과 내한성을 보이며, 화학적 안정성과 전기적 특성도 뛰어납니다. 또한 실리콘 고무는 생체 적합성이 높아 의료 및 생활용품 분야에서 널리 사용됩니다. 실리콘 고무의 이러한 특성은 실리콘-산소 결합으로 이루어진 주 사슬 구조와 다양한 유기 관능기의 조합에 기인합니다. 실리콘 고무는 기존 유기 고무를 대체할 수 있는 유용한 소재로 지속적인 연구와 개발이 이루어지고 있습니다.
    • 6. 가교제(cross linking agent)
      가교제는 고무와 같은 고분자 물질에서 가교 반응을 일으켜 3차원 망상 구조를 형성하는 핵심 물질입니다. 황, 과산화물, 방사선 등 다양한 가교제가 사용되며, 각각의 가교제는 고무의 물성, 가교 반응 메커니즘, 공정 조건 등에 따라 적절히 선택되어야 합니다. 가교제의 종류, 함량, 반응 조건 등은 최종 고무 제품의 기계적 강도, 열적 안정성, 내화학성 등 다양한 물성에 큰 영향을 미치므로, 가교제 선택과 공정 최적화가 매우 중요합니다. 지속적인 연구를 통해 새로운 가교제와 가교 기술이 개발되고 있으며, 이는 고무 산업의 발전에 기여할 것으로 기대됩니다.
    • 7. PDMS(polydimethylsiloxane)
      PDMS(polydimethylsiloxane)는 실리콘 고무의 대표적인 소재로, 실리콘-산소 주 사슬 구조와 메틸기로 구성된 실리콘 고무 중에서 가장 널리 사용되는 종류입니다. PDMS는 우수한 열적 안정성, 화학적 안정성, 생체 적합성 등의 특성을 가지고 있어 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 특히 마이크로 유체 소자, 의료 기기, 전자 소자 등의 분야에서 PDMS의 활용이 크게 증가하고 있습니다. PDMS는 우수한 특성과 함께 비교적 저렴한 가격, 간단한 제조 공정 등의 장점을 가지고 있어 향후 실리콘 고무 시장을 선도할 것으로 기대됩니다.
    • 8. 고분자(macromolecule, polymer)
      고분자는 수많은 단량체가 화학적으로 결합하여 형성된 거대 분자로, 고무, 플라스틱, 섬유 등 다양한 소재의 기반이 됩니다. 고분자는 단량체의 종류, 결합 방식, 분자량 등에 따라 매우 다양한 물성을 가지며, 이를 통해 광범위한 응용 분야가 가능합니다. 고분자 소재 개발을 위해서는 단량체 선택, 중합 방법, 가공 기술 등 다양한 요소를 종합적으로 고려해야 합니다. 최근에는 생분해성, 생체 적합성, 스마트 기능 등 새로운 특성의 고분자 소재 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 이는 지속 가능한 사회를 위한 중요한 기술적 진보라고 할 수 있습니다.
    • 9. 중합(polymerization)
      중합은 단량체가 화학 반응을 통해 고분자 사슬을 형성하는 과정입니다. 중합 반응은 개시, 성장, 종결 단계로 이루어지며, 반응 메커니즘, 반응 조건, 촉매 등에 따라 다양한 방식으로 진행될 수 있습니다. 중합 반응의 결과로 생성되는 고분자의 분자량, 분자량 분포, 입체 구조 등의 특성은 최종 고분자 소재의 물성을 결정하는 핵심 요소입니다. 따라서 중합 공정의 최적화를 통해 목적하는 고분자 특성을 구현하는 것이 매우 중요합니다. 최근에는 생분해성, 생체 적합성, 스마트 기능 등 새로운 특성의 고분자 중합 기술이 활발히 연구되고 있으며, 이는 지속 가능한 미래를 위한 핵심 기술이 될 것으로 기대됩니다.

  • 자료후기

      Ai 리뷰
      PDMS 탱탱공 만들기 실험은 고무 고분자의 특성과 가교 반응을 이용하여 다양한 탄성을 가진 공을 제작할 수 있는 흥미로운 실험입니다.

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