산 촉매를 이용한 페놀수지의 합성(포름알데하이드 수지, 노볼락, 레졸)

소개

"산 촉매를 이용한 페놀수지의 합성(포름알데하이드 수지, 노볼락, 레졸)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 이론적 배경
1.1 포름알데하이드 수지 (Formaldehyde Resin)
1.2 노볼락 (Novolac)
1.3 레졸 (Resol)
1.4 산촉매를 이용한 페놀수지의 합성
1.5 알카리 촉매를 이용한 페놀수지의 합성

2. 실험 준비물

3. 시약 조사
3.1 페놀(Phenol)
3.2 포름알데하이드(Formaldehyde)
3.3 헥사메틸렌테트라민(Hexamethylenetetramine)
3.4 산화마그네시움(Magnesium Oxide)
3.5 마그네시움스테아레이트(Magnesium Stearate)]

4. 실험 방법
4.1 산 촉매를 이용한 페놀 수지의 합성

5. 결과예상 및 기기분석
5.1 IR
5.1.1 Phenol
5.1.2 Formaldehyde
5.1.3 Novolac
5.2 TGA
5.2.1 Novolac
5.3 DSC
5.3.1 Novolac

6. 참고 문헌

본문내용

1. 이론적 배경

1.1 포름알데하이드 수지 (Formaldehyde Resin)

포름알데하이드에 기반한 수지는 상용화된 단계 중합에 의해 가장 먼저 성공적으로 제조된 그물구조 고분자이다. 이 고분자는 두 단계로 제조된다. 첫 번째 단계로 액체나 고체상인 낮은 몰질량의 예비중합체를 만든다. 그리고 두 번째 단계로, 예비중합체를 압력을 가해 가열된 금형 속으로 밀어 넣어 채워서 높은 가교를 형성하도록 반응을 더 진행시켜, 금형의 모양으로 딱딱한 고분자의 성형물을 얻는다. 포름알데하이드가 이작용성이므로 그물구조 고분자를 형성하기 위해 다른 반응물을 넣어야 되는데, 그 반응물의 작용성 f는 2보다 커야만 한다. 일반적으로 페놀(f=3), 우레아(f=4), 멜라민(f=6) 등이 가장 많이 사용된다.

<중 략>

페놀의 하이드록실기는 벤젠 고리의 2-, 4-, 6- 위치에서 치환 반응이 일어나게 한다. 페놀과 포름알데하이드를 반응시키면 메틸올(Methylol) 치환기가 형성된다. 더 반응이 진행됨에 따라 메틸렌 가교뿐 아니라 다이메틸렌 에터(Dimethylene Ehter) 연결이 원칙적으로 유도된다.

페놀-포름알데하이드 수지에는 두 가지 형태가 있다. 염기 촉매로 포름알데하이드를 과량으로 넣으면 레졸이라고 알려진 수지를 얻는다. 이 레졸 예비중합체는 열을 더 가하면 그물구조가 되는 반응을 할 수 있는 미반응 메틸올기를 가지고 있다. 노볼락은 메틸올기의 축합 반응을 촉진시키는 산성 촉매하에 페놀을 과량 사용하여 얻어진다. 그래서 예비중합체에는 메틸올기가 포함되지 않아 가교로 그물구조가 될 수 없다.

보통, 예비중합체는 건조 후 가루로 만들어서 운모, 유리 섬유, 톱밥 등과 같은 충전제와 염색 조제, 가교제, 경화제와 섞는다.

참고자료

· 이론적 배경 : 박오옥 외 15명, 『고분자과학』, 자유아카데미, 2013, p37~38
· 그림 첨부, 시약조사 : Google.com, Wikipedia
· 실험 준비물, 실험 방법 : 한국고분자학회, 『고분자실험』, 자유아카데미,