[고분자재료실험] 메타메틸크릴레이트의 현탁중합

소개

고분자 재료의 실험 예비 레포트입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
☞ 비 고
3. 실험기구 및 시약
4. 실험방법

본문내용

1. 실험목적: 용액중합과 현탁중합의 차이를 이해하고 교반속도, 단량체와 물과의 비율, 정 정제의 종류에 따른 생성중합체의 크기, 분자량 및 분포 등을 알아본다.

2. 실험이론: 단량체를 라디칼중합시켜 고분자 화합물을 얻는 중합방법에서 용액중합은 중합반응에서 용매를 사용하여 벌크중합의 단점을 보완하였다. 그러나 용매를 사용함으로써 생산원가나 작업성에 문제점이 많아 용매대신에 물과 같은 비활성의 매질을 사용하여 중합하는 방법을 현탁중합 또는 진주중합이라 한다. 단량체를 비활성의 매질속에서 0.01~1mm 정도입자로 분산시켜 중합하면 중합반응결과 얻어지는 고분자화합물은 비드 같은 입자로 되어 침강하므로 이를 비드중합 이라고도 하며 벌크중합이나 용액중합과 같은 반응기구로 반응이 진행된다. 일반적으로 단량체는 비활성 매질에 대한 용해도가 적고 또한 비활성 매질은 단량체나 생성중합체에 대하여 불활성이어야 하며 비활성 매질과 단량체의 중량비는 1:1에서 1:4로 하여 중합한다. 현탁중합계의 주요 특성은 단량체와 물을 교반하면 단량체는 작은 유적상으로 되어 물속에 분산하지만 교반을 그치면 작은 유적상이 서로 뭉쳐서 큰 덩어리가 되고 결국에는 완전 분리되므로 심하게 교반을 해주거나 또는 안정제를 첨가해주어야 한다.

안정제에는 두 가지 형태가 있는데 보호콜로이드에 속하는 것은 젤라틴, 녹말, CMC등과 같은 천연 고분자나 그 유도체, 폴리비닐알코올, 부분 비누화된 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산염과 같은 수용성의 합성 고분자 화합물들이고, 미분말상 무기염은 BaSO4, CaCO3, CaSO4, MgCO3 등의 불용성 무기염류, 규산, 규조토, 벤조나이트, 탈크와 같은 무기고분자 화합물로서 이들은 물과 분산된 단량체상의 계면에 위치하면서 계면장력을 낮추어 단량체상이 응집되지 않도록 한다. 이와 같은 현탁안정제는 고분자 생성입자의 크기나 형태뿐만 아니라 투명성, 필름형성등에도 영향을 미치며 수용액상에서 단량체의 용해도도 증가시키는 역할을 한다. 현탁중합에서 수용액상에 단량체나 촉매의 농도가 낮은 상태에서는 매우 복잡하게 반응이 진행되어 두 개의 뚜렷한 분자분포를 갖는 중합체가 얻어진다. 수용액상에서 생성된 고분자 화합물은 단량체유적상내에서 얻어진 것보다 분자량이 낮은데 이는 수용액상내에서는 단량체의 농도가 낮기 때문이다.

참고자료

· • 고분자 실험 (자유아카데미) 59-63p
· • 고분자화학 (문운당)
· • http://www.polymer.pusan.ac.kr/lab1/macrogalleria/pmma.html
· • http://www.dongseo.ac.kr/dsu2001/cyber-study/ccpark/homepage/chem3/mma.htm
· • http://www.biosun.co.kr/chemical/%C1%DF%C7%D5.html