[중합공학실험]Synthesis of Polyamide

목차

1. 실험목적
2. 실험이론 및 원리
3. 실험기구 및 시약
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 토의사항
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
가. Polyamide 수지의 합성에 대한 이해 및 합성법 습득
나. 중축합 반응과 계면중합 반응에 대한 이해

2. 실험 이론 및 원리
가. Polyamide (PA)
Polyamide는 amide 결합으로 연결된 고분자로 자연계는 단백질과 양모 및 실크, 그리고 합성 고분자는 nylon, aramid 및 sodium polyaspartate 같은 물질이 있다. 합성 polyamide는 높은 내구성과 강도로 인해 섬유, 자동차 산업, 카펫, 주방용품, 스포츠웨어 등에 활용된다.
합성 polyamide는 주 사슬에 의해 aliphatic polyamide, polyphthalamide, 그리고 aromatic polyamide(aramid)로 분류된다. 지방족 polyamide는 nylon 6, nylon 6,6, 그리고 본 실험에서 합성한 nylon 6,10 등이 있다. 그리고 Polyphthalamide는 고성능 polyamide이며 aramid는 고강도 섬유로 방탄복의 Kevlar로 잘 알려져 있다.

나. 중축합반응 (Polycondensation)
물, HCl 등의 저분자 부생성물의 생성을 동반하면서 두 개의 작용기를 지닌 두 단량체의 단계적으로 생성하는 단계 성장 중합반응으로 polyamide와 polyester를 생성한다. 이 반응은 화학평형을 동반하기 때문에, 반응을 생성계 쪽으로 진행하기 위해서 생성하는 부생성물을 반응계로부터 제거해야 한다. 따라서 중축합반응의 평형상수가 클수록 생성계에 유리하다.

다. 저온 중축합 & 계면 중합 (Interfacial polymerization)
Polyamide의 제조는 가열에 의한 용융중축합, 용액중축합 그리고 고상중축합이 있고 본 실험에서 다룰 저온중축합법이 있다.

참고 자료

고분자합성 화학실험, 공학박사 정평진, 범한서적주식회사, 2010, Chapter 8 중축합반응
Minsung Kang, Seung Jun Myung, Hyoung-Joon Jin, “Nylon 610 and carbon nanotube composite by in situ interfacial polymerization”, Science Direct. 2006, 94, 75.
Michiel J.T. Raaijmakers, Nieck E. Benes, “Current trends in interfacial polymerization chemistry”, Science Direct. 2016, 259, 410.