고분자소재공학실험 A+ 결과레포트 PMMA 합성

소개

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목차

1. Title
2. Date
3. Principle
4. Apparatus and Reagents
5. Procedure
6. Results
7. Discussion

본문내용

1. Title
PMMA 합성
2. Date
2024.03.20(수)
3. Principle
1) 벌크중합
벌크 중합은 괴상 중합이라고도 불리는데 단량체만을 가열하거나 개시제의 존재하에서 중합시키는 방법이다. 쉽게 설명하면, 액체 상태의 순수한 단량체(monomer)에 가용성 라디칼 개시제를 첨가하여 가열하거나 방사선에 노출시켜 반응을 일으켜 중합시키는 방법을 말한다. 이때 개시제를 단량체에 첨가하기 때문에 개시제는 단량체에 용해되어야하며, 용매나 분산제 없이 수행되므로 가장 간단한 시스템이라는 큰 특징이 있다. 하지만 반응물의 점도가 증가하면 열 전달이 어려워지면서 열이 골고루 혼합되는 것이 어려워진다. 또한, 벌크 중합은 발열반응으로, 많은 중합열이 발생하게 되는데 이러한 중합열을 제거하기가 매우 어렵기 때문에 발열이 심하게 되면 온도 조절이 어려워 열 전달 문제와 관련하여 다양한 문제가 생기게 된다. 이러한 이유로 벌크 중합의 단점을 보완하기 위해 용액 중합이 생겼다.
2) 용액 중합
용액 중합은 벌크 중합의 단점을 용매를 사용하여 보완한 중합방법이다. 용액 중합의 종류는 총 2가지로, 균일계 중합과 불균일계 중합이 있는데 균일계 중합의 경우 단량체 및 폴리스티렌 양자에 대해서 용해성이 있는 용매를 사용하는 경우를 말하며 불균일계 중합의 경우 폴리스티렌에 대해 용해성이 없는 용매를 사용하는 경우를 말한다.2 용액 중합은 온도 조절이 어려운 벌크중합과 달리 용매를 첨가함에 따라 상대적으로 온도 조절이 용이하기는 하지만, 이 용매는 반응에 의해 방출된 열을 흡수하기 때문에 반응속도를 감소시킬 수 있다. 또한 용매를 사용함으로써 반응 혼합물의 점도가 감소하게 되어 목표로 한 농도보다 더 낮게 나오는 경우가 있으며 고분자량의 PS를 얻기 어려울 때도 있다. 이외의 다양한 이유로 인해서 용액 중합의 경우 반응이 완료되면 용매를 회수해야 한다. 하지만 용매를 회수하는 과정에서 경비가 많이 들기 때문에 경제적이지 않다.

참고자료

· Polymer Science and Technology Vol 3, No 5, October 1992, 전창배, 진태용, 안성태p396~398
· https://en.wikipedia.org/wiki/Bulk_polymerization, 벌크중합
· https://en.wikipedia.org/wiki/Solution_polymerization, 용액중합
· 현탁중합, PMMA 합성 자료
· https://en.wikipedia.org/wiki/Azobisisobutyronitrile, 아조화합물
· https://byjus.com/chemistry/free-radical-polymerization///사진
· https://en.wikipedia.org/wiki/Polymerisation_inhibitor, 중합금지제
· https://en.wikipedia.org/wiki/Radical_initiator, 라디칼 개시제
· 서형주∙안주현∙이기창, Polymer(Korea) Vol 22, No. 6, November 1998, p 866~867
· https://en.wikipedia.org/wiki/Suspension_polymerization -현탁중합
· Graeme Moad, A Critical Assessment of the Kinetics and Mechanism of Initiation of Radical Polymerization with Commercially Available Dialkyldiazene Initiators, Progress in Polymer Science, 10.1016/j.progpolymsci.2018.08.003, 88, (130-188), (2019).
· 송경성, 이종헌, 성아영, 한국안광학회지 제 8권 제2호, 2003년(콘텍즈렌즈 재료의 합성과 응용에 관한 연구), p130