[2019 A+ 인하대 공업화학실험] 나일론 결과보고서 공화실 결보

최초 등록일
2020.04.13
최종 저작일
2019.06
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목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 실험결과 분석 및 고찰
6. 결론
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
고분자(polymer)는 분자량이 매우 큰 거대분자이며, 대부분의 경우 같은 구조부분이 반복된 중합체이다. 나일론(naylon)은 유용하게 사용되는 고분자 중 하나이다. 나일론은 역사적으로 가장 오래된 합성섬유이며, 1938년에 미국의 뒤퐁사 carothers에 의해 발명되었다. 나일론은 매우 가늘고, 마찰에 손상이 적으며, 인장강도가 좋다는 장점이 있다. 또한 가볍고 젖어도 강도에 변함이 없으며 탄력성과 보온성도 가지고 있어 의복부터 산업용에 이르기까지 광범위하게 사용되고 있다. 따라서 우리는 이러한 나일론에 대해 공부하고 실험방법을 익힐 필요성이 있다. 이번 실험에서는 Hexamethylene diamine과 Sebacoyl chloride의 축합 중합(condensation polymerization), 계면 중합(interfacial polymerization)반응을 통해 Nylon6,10을 합성해 본다. 또한 재료의 표면 성질을 나타내는 것 중 하나는 surface free energy인데, 접촉각(contact angle)을 측정하여 나일론의 surface energy를 계산해본다.

2. 실험 이론
고분자를 중합하는 방법은 합성에 포함되는 반응 형태로 분류할 수 있다. 크게 축합 중합, 첨가 중합, 고리열림 중합이 있다. 이를 아래에서 간단히 설명하겠다.

1) 축합 중합 (condensation polymerization)
서로 다른 monomer(단량체)가 반응해 부산물이 빠져나오면서 중합체가 형성되는 것이다. 많은 고분자들을 합성하는 데 기본적으로 사용된다. 예시로는 요소 폼알데하이드 수지, 페놀 폼알데하이드 수지, 폴리에스터, 나일론 등이 있다. 대표적으로 나일론66이 축합 중합에 의해 만들어지는데 헥사메틸렌다이아민과 아디프산이 반응하고 부산물은 물이다. 반응식은 아래와 같다.

참고 자료

미상, 「Synthesis of the electrochromic materials and observe one’s color changes」, 『공업화학.화학공학 실험교재』, 인하대학교 화학공학과, 2019, p42~49.
최종국, 「접촉각 측정을 통한 표면 장력 및 분자간 상호 작용의 이해」, 한국교원대학교 화학교육전공 석사학위논문, 2008, p19~23.
박병기, 『섬유 고분자의 표면개질』, 한국염색기술연구소, 2013, p418~426.
Harry R. Allcock, Frederick W. Lampe, James E. Mark, 『고분자화학』, 자유아카데미, 이영무, 서동학, 권순기 옮김, 제 3판, 2016, p18, p41

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