고분자합성실험 - 계면중합에 의한 나일론(Nylon) 6, 10의 합성

목차

1. 실험 날짜 및 제목
1) 실험 날짜
2) 실험 제목

2. 실험 목적

3. 원리

4. 실험기구 및 시약
1) 실험기구
2) 시약

5. 실험방법
1) 실험1) Sebacoyl chloride의 합성
2) 실험2) 비교반 계면중합
3) 실험3) 교반 계면중합

6. 실험결과
1) 사용한 시약
2) Nylon 수율 계산
3) Nylon 생성물
4) 수득률
5) 실험과정 사진

7. 고찰

본문내용

1. 실험 날짜 및 제목
1) 실험 날짜: 2022.10.14.
2) 실험 제목: 계면중합에 의한 나일론(Nylon) 6, 10의 합성

2. 실험 목적
- 나일론은 직물용의 섬유로서 널리 사용된 첫 번째 합성고분자이다. 나일론-6,10을 계면중합 반응으로 제조함으로써 계면중합의 원리와 특징을 안다.
- 나일론을 계면중합을 통하여 합성하고, 계면중합에 의한 고분자의 특성을 이해할 수 있다.

3. 원리

중합의 두 가지 주요 유형에는 연쇄중합과 단계중합이 있다. 연쇄중합은 단량체에 서 연쇄적으로 성장하는 중합에 비해 단계중합은 단량체, 올리고머 및 기타 고분자 사슬의 추가를 통해 고분자 사슬이 성장할 수 있다. 연쇄 중합의 경우는 오직 하나 의 경로만이 발생한다. 단계중합은 양쪽으로 기능적인 단량체의 반응으로 성장하게 된다. 반응기들은 일반적으로 –A와 –B로 표기한다. 그리고 이 두 그룹들의 반응은 새로운 그룹 –C로 바뀌게 된다. 하나의 단량체가 경우에 따라 단계중합의 기능기에 서 성장할 수 있지만, 두 반응기는 서로 달라야하고, 반응성이 있어야 한다. 불 분 자 또는 HCl와 같은 부산물이 생성되는데, 이런 단계중합 반응을 축합중합이라고 한다.

나일론 x,y는 아래의 식(1)과 같이 탄소수가 x개인 디아민과 탄소수가 y개인 디카르복실산을 반응시켜 얻는다.

<중 략>

이러한 축합 반응을 균일계 용액중합 방법으로 행할 수도 있으나 이 경우 고분자량을 얻기 위해 두 반응물의 당량을 정확히 맞추는 것이 용이하지 않다. 대신 계면중합(Interfacial Polymerization) 방법이 많이 이용되는데, 이는 두 반응물을 다른 상(Phase)에 녹여 두 상의 계면에서 중합반응이 일어나게 하는 것이다. 수용액 상과 비수용액 상이 일반적인 형태인데, 두 반응물이 계면에 당량으로 공급되므로 중합도를 높이는데 유리하다.

참고자료

· 고분자실험, 한국고분자학회, 자유아카데미
· https://www.researchgate.net/figure/Schematic-of-the-steps-involved-in-the-interfacial-polymerization-of-water-in-oil_fig4_255171537 - 시약정보: 위키백과
· https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Flink.springer.com%2F10.1007%2F978-3-642-29648-2_418&psig=AOvVaw1YzsmmI1ViIndV2-wre0uP&ust=1665815537334000&source=images&cd=vfe&ved=0CA0QjRxqFwoTCPi_-teM3_oCFQAAAAAdAAAAABAD