[고분자소재공학실험 A+] 나일론 6의 합성

목차

1. Title
2. Principle
3. Apparatus and Reagents
4. Procedure
5. Results
6. Discussion
7. Reference

본문내용

1. Title
나일론 6의 합성

2. Principle
1)중합온도 증가에 따른 변화
중합 온도의 증가는 두 단계로 반응률이 더 높아진다. 중합 온도가 증가함에 따라 평균 molar mass가 빠르게 증가함을 알 수 있다. 160℃를 초과하는 온도에서, 차단 제거 반응(de-blocking reaction)이 일어나 free isocyanate 그룹이 생성된다. 두 번째 단계에서 이러한 reactive group은 APA-6 체인의 amide functionality와 반응하여 branch-point을 형성할 수 있다. 따라서 모든 branches의 지속적인 성장이 가능하며, 궁극적으로는 3D 네트워크 구조(3D network structure)를 형성하는 두 번째 branching 반응도 가능하다. polymer가 aqueous H2SO4에서 완전히 용해된다는 사실 때문에, the resulting polymer는 network 구조보다는 branched structure로 만들어진다. 평균 97%의 대략적인 변환이 발견된다.
Kohan은 중합 온도가 증가함에 따라 변환이 감소하는 두 가지 이유를 언급했다. 첫 번째 이유는 monomer 측으로 향하는 anionic ring opening polymerization 반응의 ring-chain 평형의 변화이다. 두 번째 이유는 결정성의 감소이다.
결정성의 정도는 중합 온도를 140도에서 170℃로 증가시킴으로써 42.2에서 33.2%로 점차 감소한다. 즉, 더 높은 중합 온도에서 결정성의 평형도가 더 낮다는 것이다. 이는 polymer chain의 더 높은 열운동에 의해 야기된다. 비슷하게, 결정화 경향은 높은 온도에서 더 낮아서 평형을 이루는데 점점 더 오랜 시간이 걸린다. 두 번째는 branch point 결정의 형성을 방해하여 결정성의 정도를 감소시킨다는 것이다. 부피가 큰 대부분의 branch point은 라멜라 결정체에 통합되지 않고 표면에 집중된다.

참고자료

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