[2015 년도 A+] 나일론합성 결과보고서

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 고찰
6. 결론
7. CNT를 물에 잘 분산시키기 위한 방법 (논문참조)
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
헥사메틸렌디아민과 염화세바코일을 이용하여 나일론 6,10을 합성해보고, 이를 통해 고분자 나일론의 합성방법중 하나인 축합중합과 계면중합의 원리와 메커니즘을 이해한다. 또한 CNTs를 이용한 Nanocomposite (CNT/Nylon 6,10)을 제조함으로써 나노물질이 나일론의 수득률에 어떠한 영향을 미치는지, 또 Nanocomposite의 기본적인 특징들을 결과값을 통해 확인해보고 탐구해본다.

2. 실험 이론
① Emulsion polymerization
에멀젼이란, 서로 섞이지 않는 2개의 액체가 있는데, 한 액체가 미립자의 형태로 다른액체 속에 잘 분산된 것 을 말한다. Emulsion polymerization, 즉, 유화중합이란, 개시제로 라디칼을 쓰며 Hetero system 중합 중의 하나인데, 에멀젼의 정의와 비슷하게 물에 녹지않는 불용성의 물질을 물에 잘 녹아들어가 미립자의 형태로 존재하게 하기 위해 유화제를 사용하여 물에 잘 분산시킨후 진행하는 중합반응이다. 유화제를 사용하여 분산된 입자는 미셀형태로 존재하는데, 유화중합은 이러한 미셀안에 단량체(monemer)가 포함되어 이 안에서 중합이 일어난다 (단량체가 미셀안에 포함되어 있는 형태가 친유성부분 안에 단량체가 들어있고, 친수성부분이 밖으로 보여 마치 물에 녹은것처럼 보인 것). 또한 생성된 폴리머는 더 이상 에멀젼이 아닌 라텍스가 되어 분리가 쉽다. 개시제는 H2O2, K2S2O8등의 수용성 개시제를 사용한다. 유화중합은 가장 발전된 방법이고, 상업적으로 중요한 방법이나, 유화제의 사용으로 인해 생성된 폴리머의 순도가 낮아진다는 점과 폴리머가 함유한 물을 제거하기가 쉽지 않다는 문제점은 남아있다.

② Soap–free emulsion polymerization
말그대로 유화중합인데, 특이하게 유화제를 사용하지 않는 유화중합이며, 무유화제 유화중합이라 한다. 이 중합 방법의 구성요소는 단량체, 용매, 개시제 로만 이루어져 있다. 이때 개시제가 분해되어 생긴 라디칼의 전하가 음전하를 띄는데, 이는 단량체와 만나서 연쇄반응으로 고분자사슬을 형성한다.

참고 자료

인하대학교 화학공학과, 『공업화학, 화학공학 실험교재』 , 2015, 실험중 필기내용
강두환 외 5명 공저, 『최신 고분자 화학』, 시그마프레스, 1998, p. 367~377
전창림, 『알기쉬운 고분자 공학과 화학』, 자유아카데미, 2014, p. 143~144
송성진, “연속식 자기장 분산설비를 이용한 탄소나노튜브의 분산기술에 관한 연구”, 성균관대학교 석사학위논문, 2014, p. 18~28