적외선 분광법을 이용한 고분자 경화반응의 거동 관찰-보고서

소개

과제로 제출했던 적외선 분광법을 이용한 고분자 경화반응의 거동 관찰보고서입니다.

목차

1. 서론
1.1. 페놀수지
1.2. 경화반응
1.3. 적외선 분광법
2. 설계
2.1. 설계 목적
2.2. 실험 및 분석 설계
2.3. 결과 분석
3. 출처 및 참고문헌

본문내용

1. 서론

1.1. 페놀수지

페놀 수지는 1900년 초에 미국의 베이클랜드에 의해 발명되어, 공업화 된 제일 오래된 플라스틱으로 80년 이상의 역사를 가지고 있으며, ‘베이클라이트’라는 상품명으로 불리고 있다.

(1) 공업적 제조법에 따른 분류

① 노볼락 수지 : 염산을 촉매로 페놀과 포르말린을 반응

노볼락 수지는 선형 구조이기 때문에 알코올이나 아세톤에 용해된다. 분자량도 1,000 이하이며 가열하면 연해진다. 노볼락 수지의 구조를 보면 페놀이 반응될 수 있는 세 개의 위치 중에 두개가 쓰이지 않고 있다는 것을 알 수 있다. 노볼락 수지에 다리결합제로 헥사메틸렌테트라민 (CH2)6N4을 가하고 압력과 열을 가하면 세 개의 위치가 모두 반응하여 3차원화 된 성형물이 얻어진다. (2단법 또는 건식법이라고 한다.) 일반적으로 2단법은 반응의 조절이 용이하고 경화가 빠르고 흐름이 좋은 성형재료를 만들며, 기계적 성질과 내열성도 좋아 성형품재료에는 2단법이 많이 이용되고 있다.

<중 략>

그림 10에 나타낸 것과 같이 동일한 몰 비율 내에서 경화 온도를 3, 5, 7, 10, 20, 60분으로 설정하고 이것을 경화온도를 각각 110, 130, 160, 180 ℃로 고정하여 저온과 고온의 경화온도 범위와 동일한 경화온도에서 경화시간에 따른 경화정도를 측정하였다. 그림 10에서 볼 수 있듯이 4000cm-1과 500cm-1사이의 spectra 에서 3300cm-1의 OH 피크는 경화가 진행됨에 따라서 증가하는 가교결합의 결과로 판단하였다. 여기서 알 수 있듯이 OH peak 또한 경화가 많이 일어난 지표로 사용할 수 있을 것이다.

그림 8. 160℃에서 레졸 (F/P=2.5)의 FT-IR 스펙트럼

그러므로 그림 2과 11에 나타낸 바와 같이 레졸수지의 스펙트럼 에서 3300cm-1의 -OH 피크면적을 구하여 경화시간과 경화온도가 증가함에 따라 그 면적의 감소를 측정하여 경화거동을 측정했다. 경화과정을 다양한 경화온도 및 시간에 의한 속도론 적인 방법으로 α(전환율)값을 구했다.

참고자료

· 서적
· - <고분자 화학 입문> (제3판) (자유아카데미)
· - <기기분석의 이해> (제6판) (Cengage Learning)
· - <21세기 IT를 위한 고분자 재료화학> (삼광출판사)
· - <고분자 재료 - 합성과 응용> (고분자재료편찬회 편저)
· Report 및 전문정보
· - 비닐 방향족 단량체 중합을 억제하기 위한 조성물 및 방법 (한국특허정보원)
· - 페놀 수지의 경화 공정 (순천향대학교 화학공학과)
· - 적외선 분광법을 이용한 폴리이미드의 경화공정 (순천향대학교 나노화학공학과)
· - Near-IR 분광법을 이용한 광 경화 중합반응 관찰 (조선대학교 과학교육학부)
· 웹 페이지
· http://www.kolonchemical.co.kr/
· http://science.kongju.ac.kr/highschool/chem
· http://www.infoplastics.com/docs/tech/matl_phenol.html
· http://academic.naver.com/ (네이버전문정보)