06 열경화성고분자 정리목자? 열경화성고분자의 정의? 열경화성고분자의 종류? 열경화성고분자의 반응? 분류?Thermoplastics : behaves like a fluids above a certain temperature?Thermosets : degradation without its going through a fluid state?Thermoplastics : 일정 온도 이상에서 액체처럼 작용?Thermosets : 액체 상태를 거치지 않고 변질-Thermosetting polymers :?a constitutional repeating unit (CRT) in their chemical structures화학 구조에서 구성반복 단위(CRT)?동의어: 열경화성 수지thermosetting resins 라고 함예)?PF resin PF수지?UF resin UF수지?unsaturated polyester 불포화 폴리에스터?epoxy resin 에폭시 수지 등? Thermosetting polymers :정의? Thermosetting polymers : 열경화성 고분자polymer networks formed by the chemical reactions of monomers,at least one of which has 3 or more reactive groups per molecule?단위체의 화학적 반응에 의해 형성되는?망상 구조 폴리머.?그 중 적어도 하나는 분자당 3개 이상의 반응성 그룹을 가지고 있다.(a functionality equals to or higher than 3),(기능이 3과 같거나 그 이상이다)that are present in relative amounts such that a gel is formed at a particular conversionduring the synthesis?그리고 결합이 진행되는 동안 특정 변환에서 젤이 형성되도록 상대적인 양으로 존재한다.gel: 액체에서 고체로 상태가 변하는 것? Af 분자 giant molecule that percolates through the sample?Gel: 샘플을 통해 침투하는 고분자?Thermosetting nature:the presence of a network formed by covalent bonds?천연 열경화성: 공유결합으로 형성되는 망상구조에 존재{공유결합으로 형성된다.}-It can swell, but is not dissolved in a good solvent.?부풀릴 수 있지만 좋은 용매에서는 용해되지 않는다.?The sol-gel critical transition:뜻: sol-> gel로 상태가 넘어가는 것polymerization starts from monomers (a sol phase) and then go through gelation,leading to a giant molecule.고분자화 의 과정?단위체에서 시작되고 (a sol phase)?겔화를 거친다.(젤이 절대 아니다.)?고분자가 되기 위한 이끌림이다.- Sol의 특성 : a finite value of viscosity일정한 점도. 유한한 가능성의 점도- Gel의 특성 : infinite value of viscosity무한의 점도, 무한한 가능성의 점도{저 -> 고분자liquid-> solid위의 것들이 바뀐는 것: GelGel 화 현상이라고 한다.}?Thermosetting polymers :usually amorphous because there is the network structure due to the restrictions imposedby the presence of the crosslinks.? 열경화성 고분자는 거의 무정형 고분자이유: 가교결합의 존재에 의해 부과되는 제한으로 인한 망상 구조가 있기 때문.{가교결합 때문에 움직일 수가 없다.-> 무정형 고분자}The location of its glass transition temperature (Tg)with respect to the tempeng a new linking unit between a pair of molecules.? Chain-growth polymerization:the direct reaction of a species bearing a suitably generated active center with a monomer molecule.The active center (a free radical, an anion, a cation, etc.) is generated chainwise by each act of growth.The monomer itself constitutes the feed (reactive solvent) and is progressively converted into polymer.? Chemistry of cross-inked polymers? Two ways of forming thermosetting polymers1. By polymerization (step orchain mechanism) monomers where at least one of them has a functionality higher than 2.2. By chemically creating crosslinks between previously formed linear or branched macromolecules (crosslinking of primary chains as vulcanization does for natural rubber).? Step-growth polymerization reactions:-monomer + monomer-monomer +oligomer monomer + oligomer-monomer or oligomer+ macromolecule-macromolecule + macromolecule? Main parameters of controlling polymer structure:monomer functionality, mole ratio bork growth, owing to the growth of the primary chain (Fig. 3.1)-Chainwise: high molar mass generation at the beginning of the reaction,by adding the monomer to growing chains (Fig. 3.2)? 가교결합 고분자의 화학? 구별할 수 있는 두 가지 중합-Step polymerization단계중합-Chain polymerization 연쇄중합?Step polymerization?반응하는 부분(?) 간의 기초적인 단계적 반응?각각의 독립적인 단계는 공동 반응 (co-reacting site)한 뒤 소멸되고?한 쌍의 분자 사이에 새로운 가교결합이 생성된다.? Chain-growth polymerization:정의: 단위체 분자로 적절히 생성된 활성 중심을 가진 종류의 직접적인 반응활성 중심(?a free radical,자유기, ?an anion 음이온, ?a cation양이온 등)은각 성장 활동에 의해 연쇄적으로 생성된다.단위체 자체가?사료(반응성 용매)를 구성하고?점진적으로 고분자로 전환된다.1. 단위체 간의 중합, 2개의 단위체중 적어도 하나는 reaction site(활성점)가 적어도 2개 이상이어야한다.2. 이전에 형성된 선형 또는 분지 고분자 사이에 화학적인 가교 결합를 생성하여열겨화성 고분자 형성(경화가 천연고무에 미치는 것과 같은 일차 사슬의 가교).교수님:넘어감 z’? Step-growth polymerization reactions:단계 성장 중합 반응?단위체 +단위체?단위체 +올리고머?단위체 또는 올리고머 + 고분자?고분자 + 고분자? 고분자 구조 제어의 주요 매개변수:?monomer functionality?mole ratiobetween co-reactive sites, 각각의 몰비? Step-growth polymerization 단계반응? Condensation steps : by-product?중축합 단계 group: 반작용기(?)x: 반작용기의 변화?Chainwise?성장 중인 chain에 monomer를 추가함으로써?반응 초기에 고 molar 질량 발생 (그림 3.2)ㄴelastic modulus: 탄성계수?Gelation (겔화)?Definition : 정의the percolation of the giant macromolecules throughout the system거대 고분자의 체계를 통한 침투?Gelation phenomena is not restricted thermosetting polymers겔화 현상의 특징: 열경화성 고분자에만 나타나지 않는다.?Physical gelation : reversible process in linear polymers (ex. : gelatin): 선형고분자에서 되돌릴 수 있는 과정이다. (예)젤라틴?Gelation:겔화:?열경화성 고분자안에서 되돌릴 수 없는 과정이다.irreversible process in thermosetting polymers? 오직 하나의 커다란 고분자에 열경화성 고분자가 존재한다.only one giant macromolecule present in thermosetting polymers? Gelation: no effect to Mn but Mw diverges겔화:?수 평균 분자량에 영향을 주진 못한다.(Mn)?중량 평균 분자량을 영향을 받는다.(Mw)?At the gelation: Mw → ∞ at X= Xgel겔화:중량평균 분자량=> X= Xgel에서 무한대? Incorrect : Mn→ ∞ at the gelation오답: 수평균 분자량 -> 겔화에서 무한대?Network formation is divided into two parts before and after the critical conversion,전제: (중요한 변환)겔화???? 이후, 망상구조는 2개의 부분으로 나누어진다.Xgel의 2개의 부분?the pregel ?postgel? pregel stage?S의 혼합
