epoxy resin 합성 결과

목차

1. 실험 목표
2. 실험 배경(요약)
3. 실험 과정
4. 실험 결과 및 고찰
5. 평가 (기타 건의사항, 질의)
6. 토의사항

본문내용

실험 목표
에폭시 수지를 제조하고, 이의 생성반응을 이해할 수 있다.

실험 배경(요약)
에폭시 수지는 일반적으로 히드록시기를 2개 이상 갖는 화합물과 에피클로로히드린을 반응시켜 얻는다. 에피클로로히드린과 비스페놀 A를 2:1의 비율로 섞으면 diepoxide가 만들어지고, diepoxide와 비스페놀 A의 비율을 조절하며 반응시키면 다양한 고분자량의 에폭시 수지를 만들 수 있다.

diepoxide[Ⅱ]를 비스페놀 A와 적당한 비율로 반응시키면 다음과 같은 구조를 갖는 고분자량의 에폭시 수지가 얻어진다[Ⅲ].

반응 과정에서 부반응이 일어날 수도 있고, 에폭시기가 덜 존재할 수도 있으며, 특히 수분이 다 제거되지 않았을 경우 에폭시기가 가수분해될 수도 있어서 이론값과 실제값은 차이가 있다.
생성된 에폭시 수지의 구조와 분자량은 에피클로로히드린의 몰비 등 조성에 의해 크게 영향을 받는다. 과량의 에피클로로히드린(히드록시기 1몰당 약 5몰)을 가하면 주로 양 말단에 에폭시기가 존재하는 화합물이 생성된다. 그러나 에피클로로히드린의 양이 많아질수록 생성물의 분자량은 작아지게 되며 따라서 연화점(softening point)도 낮아지게 된다. 반응물의 조성 외에도 반응 온도의 영향도 중요한데, 온도가 높을수록 이미 생성된 에폭시기의 가수분해 반응이 쉽게 일어날 수 있어 에폭시 수지 중의 히드록시기의 함량을 증가시키는 결과를 가져오게 된다.
에폭시 수지는 투명한 가용성 물질이지만 가교반응을 통해 열경화성으로 변한다. 경화란 분자 구조의 단량체들끼리 서로 꼬이며 결합하는 것을 의미하며 경화 반응을 통한 고분자는 딱딱해지고 열에 강한 성질을 얻게 된다. 가교 반응은 가교제(경화제)의 종류, 경화 온도 등에 의해 여러 방향으로 진행될 수 있으며 이에 의해 고분자의 성질이 변한다. 가교 반응은 발열 반응이며 반응열은 에폭시기 1몰당 22~26 kcal 정도이다.

참고 자료

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