PS의 유화중합(Emulsion polymerization) 결과레포트

목차

1. 결과 및 분석
1) 실험 조건 및 결과
2) Discussion
3) 분석데이터 비교

2. 참고문헌

본문내용

1. 결과 및 분석
1) 실험 조건 및 결과
증류수 60ml + Potassium persulfate 0.039g + Sodium hydrogen phospate 0.042g + Sodium lauryl sulfate 0.205g + styrene 18ml를 2구 플라스크에 넣은 뒤 90℃를 유지하며 1시간 동안 교반가열. 이후 0.07M Aluminum sulfate 10ml를 넣어 고분자를 응집시킨 후 진공건조

1-1) 0.07M Aluminum sulfate 제작
Aluminum sulfate는 분자량이 342.14g/mol이다. 따라서

이고, 10ml 용액을 만들기 위해 증류수 10ml에 Aluminum sulfate 0.24g을 넣어 제조하였다.

Figure 1) 현미경으로 본 PS

위 그림은 8조에서 중합한 PS를 현미경으로 단위까지 확대한 사진이다. 현탁중합에서 확인했던 bid형태의 구조가 아닌 것을 확인할 수 있다.

2) Discussion
2-1) 유화중합
유화중합은 비활성 용매인 물 속의 단량체를 계면활성제를 이용해 Emulsion의 형태로 분산시킨 후 라디칼 중합을 통해 고분자를 제조하는 중합법이다. 이 때 물은 분산 매개체로 중합과정에서 반응열 조절을 용이하게 해주어 중합계의 온도를 상대적으로 쉽게 유지할 수 있다. 다른 중합법에 비해 높은 분자량을 얻을 수 있고, 분자량 분포 또한 narrow한 값을 얻을 수 있다. 또한 유기 용매 대신 물을 용매로 사용하기 때문에 공해의 요소가 적다는 장점이 있다.
하지만 중합 후 첨가제들을 제거하기 위한 추가 공정이 필요하고, 공정을 마치더라도 첨가제들이 완전히 제거되는 것을 기대하기는 힘들다는 단점이 있다.
또한 라디칼 중합의 특성 상 반응기 내의 불순물들로 인해 Chain transfer 현상이 발생할 수 있는데, 이 때문에 중합된 고분자가 Branched의 형태로 나타나거나 중합이 충분히 이루어지기 전에 종결반응이 발생할 수 있지만, 반대로 Chain transfer 현상을 잘 이용하면 원하는 시간에 특정 물질을 첨가해 목표하는 분자량을 얻거나, 공중합체를 얻을 수 있다는 장점도 있다.

참고 자료

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「고분자과학 제3판」 - Young, Robert J. 저, 자유아카데미,[2013]
「기본 고분자 화학」 - 임진규 저, 한국학술정보.[2017]
「줌달의 일반화학 제9판」 - Zumdahl Steven S. Zumdahl Susan A 저, 사이플러 스,[2018]
‘과황산칼륨(K2S2O8)에 의한 비닐모노머의 중합반응에 관한 연구' - 황현태 저, 단국대학교 대학원,[1994] (http://lib.dankook.ac.kr/dcollection/srch/srchDetail/000000004603)
‘화학대사전-Latex’ - 세화 편집부 저, 세화,[2001]- ‘Smith-Ewart Theory' - Polymer Properties Database, polymerdatabase.com