나일론합성실험 결과레포트

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론

3. 실험 방법
(1) Nylon 6.10 합성
(2) Nanocomposite 합성
(3) 실험하면서 아쉬웠던 점과 발전시켜야 될 점.

4. 실험 결과
(1) 수득률계산
(2) 이론값과의 오차계산

5. 실험결과 분석 및 고찰
(1) 오차의 이유
(2) CNT 용매에 분산 안 되는 이유와 잘 분산시키기 위한 방법은?
(3) CNT와 섞은 Nylon의 경우 어떤 물성이 향상 되는가?

6. 결론

7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
헥사메틸렌디아민 [hexamethylenediamine ; H2N(CH2)6NH2] 을 녹인 물 층과 염화세바코일 [Sebacoyl Chloride, ClCO(CH2)8COCl] 을 녹인 유기용매 층을 섞어 계면축합반응을 시켜 나일론-6,10의 수득량을 측정하고 이론적인 값과 비교하여 수득률을 구한다. 또한 Hexamethylene diamine층에 CNTs를 섞고 같은 실험을 하여 나노 탄소튜브에 대해 알아본다.

2. 실험 이론
⓵ Nylon 6.10
작은 분자들이 반복적으로 합쳐져서 고분자를 형성하는 과정을 중합반응(polymerization)이라고 하며, 이 때 작은 분자들을 단량체(monomer)라고 한다. 두 가지 형태의 중합 중 축합중합 고분자의 일종이 폴리아미드, 즉 Nylon이다. Nylon-6.10을 만드는 방법은 반응성이 큰 산염화물을 이용하는 것으로, 이 산염화물은 실온에서도 아민과 쉽게 반응하여 폴리아마이드를 만들 수 있다.

<중 략>

헥사메틸렌디아민(hexamethylenediamine ; H2N(CH2)6NH2)과 염화셰바코일(Sebacoyl Chloride, ClCO(CH2)8COCl)이 1:1로 반응하여 나일론 6.10과 HCl 2개가 생성된다. 1:1 반응이므로 몰수가 더 적은 염화셰바코일 0.01mol을 기준으로 계산하였다. 그래서 염화셰바코일은 0.01mol = 2.37g이 반응하였고 헥사메틸렌디아민은 0.01mol = 1.16g이 반응하였다. 생성물로 HCl이 0.02mol = 0.7294g이 생성되고 Nylon 6.10은 0.01mol이 생성된다.

<중 략>

수득률이 Nylon 6.10 합성실험에서는 93.06%, Nanocomposite 합성실험에서는 97.75%이 나오게 되었다. 보통 나일론 합성실험에서 나일론이 생성될 때 많은 불순물이 첨가되어 나오기 때문에 수득률이 100%이상 나올 때가 많다. 하지만 이런 실험 결과가 나오게 된 이유는 첫째로 충분한 건조시간이 큰 영향을 준 것이라고 생각된다. 하루 동안의 건조 시간을 보통 갖게 되는데 우리 조 실험의 경우 3일동안의 건조 시간을 갖추게 되어 나일론에 섞여있던 유기용매나 녹아있던 물들이 많이 건조된 것으로 생각된다

참고 자료

정편진, <고분자합성화학>, 2003년, 동명사, 36~37쪽, 40~42쪽
윤창훈 외 1명, <탄소나노튜브(CNT)복합소재>, 2007년, 고분자과학과 기술, 화학공학회, 4~7쪽
심상은 외 3명, <탄소나노튜브 적용 나노유체의 임계 열유속까지의 비등 열전달계수>, 2011년, 대한기계학회논문집 B권, 665~676쪽