고분자소재공학실험_ 계면중합에 의한 나일론 6,10의 합성

소개글

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목차

1. Title

2. Principle

3. Apparatus and Reagents

4. Procedure

5. Results

6. Disccution
(1) 중합 방법
(2) 실험 시 관찰한 내용 및 결과
(3) Pipette사용 방법, 시료의 무게 측정 방법
(4) 오차의 원인
(5) 생각해볼 사항, 더 알아볼 점

7. Reference

8. 실험 관련 질문 사항

본문내용

고분자 중합은 크게 Step-growth polymerization(단계 중합)과 Chain-growth polymerization(사슬 중합)이 있다.
단계 중합이란, 이작용성(bi-functional) 또는다작용성의 monomer가 반응하여 dimer를 형성하고, 그 후에는 trimer를, 그리고 더 긴oligomer를, 최종적으로 결국 chain polymer를 형성하는 ‘polymerization 메커니즘’ 유형이다. 단계 중합에는 중합 과정에서 모노머에 있는 일부 원자가 빠져나가는 Polycondensation(축중합)이 있고, 중합 과정에서 빠져나가는 원자가 없는 Polyaddition(중첨가)이 있다. 사슬 중합이란, 불포화 모노머 분자가 성장하는 중합체사슬의 활성 부위에 한 번에 하나씩 추가되는 중합 유형이다.
이번 실험은 계면 중합 방법을 활용하여 나일론 6, 10을 생성하였고, 비교반 계면중합과 교반 계면중합으로 나누어서 실험을 진행하였다. <Figure8>을 통해 헥사메틸렌디아민과 Sebacoyl chloride가 반응하여 열가소성 고분자인 나일론 6, 10을 합성한다는 것을 알 수 있는데, 이때 amine기와 COCl기가 만나 새로운 CONH기를 형성하고, 부가물인 HCl을 내어놓고 있다. 따라서 Polycondensation(축중합)반응이 일어난다는 것을 알 수 있고, Polycondensation은 Step-growthpolymerization에 속하므로 나일론 6,10합성 반응은 단계 중합 반응이다. 이처럼 이론적인 부분뿐만 아니라, 실험적인 부분에서도 단계 중합 반응이라는 것을 알 수 있었는데,계면에 합성되었던 나일론 6, 10을 끌어냈더니 연속적으로 계속 생겨났다. 이는 모노머의 연속적인 확산에 의해 연속적으로 고분자가 생겨나는 것이기 때문에 단계 중합 반응이다.
이때, 열 가소성 고분자란선형 혹은 가지 고분자로, 열을 가해주면 액체가 되며, 플라스틱으로 언급되기도 한다.

참고 자료

https://en.wikipedia.org/wiki/Chain-growth_polymerization, Chain-growth polymerization
https://en.wikipedia.org/wiki/Step-growth_polymerization, Step-growth polymerization
Robert J. Young, 고분자과학, 자유아카데미, p.39-41 (2013.02.28)
https://en.wikipedia.org/wiki/Interfacial_polymerization,
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[Robert J. Young, 고분자과학, 자유아카데미, p.8~9 (2013.02.28)
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8E%98%EB%86%80%ED%94%84%ED%83%88%EB%A0%88%EC%9D%B8
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%94%BC%ED%8E%AB