결정성 고분자의 결정화도 측정(밀도법)

소개

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목차

1. 실험목적

2. 이론
1) Morphology
2) 결정성 중합체(crystalline polymer)
3) 결정화도([degree of crystallinity)

3. 실험방법
1) 기구
2) 시료
3) 장치
4) 실험방법

4. 결과 및 고찰
1) 결과
2) 고찰

본문내용

1. Morphology
Morphology는 형태학이라고 해석할 수 있다. 다양한 분야에서 이 용어를 사용하는데, 고분자의 morphology는 주로 고분자 사슬이 어떤 배열, 모양, 두께 따위를 갖는지를 드러낼 때 사용하는 표현이다. 형태에 따라 sphere, rod, fiber 등으로 분류할 수 있고, 이는 나노 단위에서 관찰할 때에는 nanofiber, nanorod, nanotube 등으로 더욱 세분화하여 표현할 수 있다. 또한 그 배향에 따라 amorphous, semi-crystalline, crystalline 등으로도 분류할 수 있는데, 이는 packing density 등에 영향을 미쳐 고분자 물질의 물성에 주요한 인자로 작용할 수 있다.

2. 결정성 중합체(crystalline polymer)
중합체의 일부가 규칙적으로 정렬하여 고차구조를 취해 결정화하는 성질을 갖는 중합체. 중합체의 3차원적 사슬구조는 사슬의 구조적 규칙성, 자유진동과 회전, 분자간의 결합유발 특성그룹과 사슬의 치환기 등의 영향을 받는다. 분자구조의 규칙성에는 화학적, 기하학적 규칙성이 있는데 이를 입체규칙도(tacticity)라고 한다.
규칙적인 중합체란 하나의 연속적인 배열에 한 가지 종류의 반복되는 입체배열단위만 있다. 고밀도 폴리에틸렌의 경우 구조적 규칙성 때문에 결정화도가 매우 높으나(65~90%), 저밀도폴리에틸렌은 가지사슬에 의한 불규칙성 때문에 규칙성이 낮다(40~50%). 폴리프로필렌은 메틸(methyl)기의 위치에 따라 입체규칙도가 달라지는데, 메틸기가 골격구조의 한쪽 방향으로만 배열된 동일배열(isotactic) 구조와 메틸기가 골격구조의 위아래로 교대로 배열된 규칙배열(syndiotactic) 구조, 골격구조의 위아래로 무작위로 배열된 혼성배열(atactic) 구조가 있다. 동일배열과 규칙배열 폴리프로필렌은 결정형으로 용융점이 높고 쉽게 용해되지 않으나 혼성배열 폴리프로필렌은 무정형으로 연화점도 낮다.

참고자료

· 결정성, 무정형 밀도
· https://en.wikipedia.org/wiki/Crystallization_of_polymers
· [네이버 지식백과] 결정성 중합체 [crystalline polymer] (식품과학기술대사전, 2008. 4. 10., 광일문화사)
· [네이버 지식백과] 결정화도 [結晶化度, crystallinity, degree of crystallinity] (화학대사전, 2001. 5. 20., 세화)
· 결정화도(Degree of Crystalline) 식 http://naver.me/5aJB1dVl