스타이렌의 용액 중합 결과 보고서 [고분자합성실험]

소개

스타이렌의 용액 중합 결과 보고서입니다.
전환율, 수득률, 실험 과정 사진, 실험 원리 및 오차 원인이 자세하게 분석되어 있습니다.

목차

1. 실험 날짜
2. 실험 제목
3. 실험 목적
4. 이론적 배경
5. 실험 기구 및 시약
6. 실험 방법
7. 실험 결과 및 사진
8. 고찰
9. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 날짜 : 2024년 11월 8일 금요일
2. 실험 제목 : 스타이렌의 용액 중합
3. 실험 목적 : styrene으로 toluene을 용매로 하여 용액중합법으로 polystyrene을 중합한다. 다른 라디칼중합과의 차이를 이해한다.
4. 이론적 배경 :
1) 중합 공정
중합 공정은 균일상 중합법과 비균일상 중합법으로 분류할 수 있다. 균일상 중합법이란 중합체가 단위체 또는 용제에 용해된 것이다. 균일상 중합법으로는 괴상중합과 용액중합이 있고, 괴상중합은 용제가 없는 상태에서 단량체만을 중합시키거나 또는 소량의 개시제를 첨가하여 중합하는 방법으로, 벌크(bulk)중합이라고도 한다. 제품의 오염이 적고 다른 방법들에 비해 중합이 간단하다는 장점이 있지만, 발열이 크기 때문에 분해나 가교 반응이 일어날 수 있으며 분자량 분포가 크다는 단점이 있다. 공업적으로는 별로 사용되지 않는다. 용액중합은 단량체를 적당한 용제에 용해시켜 용액상태에서 중합하는 방법으로 라디칼중합 및 이온중합에 사용된다. 용매를 사용하기 때문에 고분자의 중합도는 비교적 낮으며, 중합 속도도 일반적으로 느리다. 따라서 중합 반응 조건의 조절이 쉬우며, 제조된 고분자 용액을 직접 이용할 수 있지만 용제의 제거가 어렵고 용제로 라디칼의 연쇄 이동 때문에 분자량이 적다는 단점이 있다. 공업적으로는 폴리아세트산비닐계의 접착제, 폴리프로필렌, 폴리부타디엔계 합성고무, 비닐계 도료 등에 이용된다.
비균일상 중합법이란 중합체가 단위체 또는 용제에 용해되어 있지 않고 석출되는 것이다. 비균일상 중합법으로는 현탁중합과 유화중합이 있고, 현탁중합은 물에 녹지 않는 단량체를 크기 0.01~1mm 정도의 크기로 물에 강하게 교반해 분산시켜 중합하는 공정이다. 매체에는 불용이지만 단량체에는 가용인 개시제를 가하여 중합시키는 방법으로, 안정제를 사용한다. 현탁중합은 중합열이 주위의 매체에 의해 분산되므로 반응 온도 조절이 쉬우며, 현탁중합 제품을 직접 이용할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 현탁제 등이 제품을 오염시킬 수 있으며, 고체 상태로 만들기 위해서는 세척과 건조 공정이 필요하다.

참고자료

· [네이버 지식백과] 용액중합 [solution polymerization, 溶液重合] (두산백과 두피디아,두산백과)
· Peter Atkins, (2020), 물리화학, 교보문고
· Raymond Chang, (2020), 일반화학, 사이플러스
· 한국고분자학회, (2005), 고분자실험, 자유아카데미
· 이근원 등, 폴리스틸렌(Polystyrene) 중합공정의 열적 위험성평가, 한국산업안전공단 산업안전보건연구원, 2012