화학공학실험 폴리스티렌제조

목차

1. INTRODUCTION
1.1. 실험목적
1.2. 실험이론
1.2.1. 유화중합(Emulsion Polymerization)
1.2.2. 유화중합의 특징
1.2.2.1. 유화중합의 장점
1.2.2.2. 유화중합의 단점
1.2.3. 유화중합의 과정
1.2.3.1. 개시단계
1.2.3.2. 성장단계
1.2.3.3. 정지단계
1.2.4. 계면활성제
1.2.5. micelle
1.2.6. 폴리스티렌 (polystyrene)

2. EXPERIMENTAL

3. RESULT & DISCUSSION
3.1 Raw Data
3.2 Result
3.2.1. % Polystyrene in a sample
3.2.2. % Conversion of Polystyrene
3.2.3. 시간에 따른 전환율 변화
3.3 DISCUSSION

4. CONCLUSION

5. REFERENCES

본문내용

1. INTRODUCTION

1.1. 실험목적
유화중합을 이용하여 스티렌을 폴리스티렌으로 제조함으로써 유화중합의 특징을 알아보고 전환율을 구하는 실험이다.

1.2. 실험이론
1.2.1. 유화중합 (Emulsion polymerization)
어떤 작은 입자 지름(약 1㎛이하)을 갖는 물질이 매체에 분산하고 있는 계를 에멀션(emulsion)이라고 한다. 유화중합은 부가중합에 의하여 중합될 수 있는 고분자의 생산에 사용되는 중합 방법이다. 유화 중합반응계는 monomer와 분산매 및 계면활성제와 분산매에 용해되는 개시제로 이루어진다. 유화 중합은 분산매에 의하여 반응액의 유동성이 좋은 상태로 유지되므로 반응열의 제거가 용이하고 높은 분자량을 가지는 고분자를 중합 속도가 높게 유지되는 상태에서 생산할 수 있다. Bulk, 용액 및 현탁 중합의 경우 높은 분자량의 고분자를 생산하기 위해서는 개시제의 농도 혹은 중합 온도를 낮추는 것이 필요하므로 생산량의 감소가 수반될 수밖에 없다. 고무로서의 탄성을 가지기 위해서는 분자간의 걸침(entanglement)이 많은 높은 분자량의 고분자가 필요하므로 대부분의 합성고무는 유화중합에 의하여 생산되고 있다. 유화중합에 의하여 생산되는 되는 중합체는 계면활성제와 같은 저분자량의 불순물을 함유하고 있으며, 이들을 분리하기가 어려우므로 중합체의 용도가 높은 순도를 요구하는 경우에는 유화 중합 방법을 사용하지 않는 것이 보통이다. 유화 중합은 현탁 중합과 용액 중합과 같이 분산매가 필요하므로 실제 중합이 일어나는 반응기의 유효 부피(effective reaction volume)가 bulk 중합에 비하여 작은 단점이 있다.

FIGURE 1. 유화중합.
1.2.2 유화중합의 특징
유화중합이라는 것은 고분자 물질의 Emulsion을 만드는 방법으로서 최종생성물은 일반적으로 Latex라 부르며 고분자 물질을 물과 다른 조성물로부터 사전분리하지 않고 Emulsion으로 직접 사용하기도 한다.

참고 자료

공업화학실험, 이수형, 전북대학교 화학공학부 p1 ~ 3, 2009년.
한국 고분자학회, "고분자실험", 서울: 자유아카데미, 1993.
고분자 화학, 안태완, 문운당, 1992
고분자 화학 입문, 이대수 외 공저 (이수형 교수님 강의자료)
화학공학실험 전북대학교 화학공학과