현탁중합 final report

소개글

고분자를 전공하시면은 실험 시간에 현탁중합을 하실 겁니다. 현탁중합의 이론과 실험과정
고찰들 자세히 써 놓았습니다. 많은 도움이 되실것입니다.

목차

1.실험목적
2.실험이론
3.시약 및 재료
4.실험방법
5.실험결과
6.고찰
7.참고문헌

본문내용

단량체를 라디칼 중합시켜 고분자 화합물을 얻는 중합방법에서 용액중합은 중합반응에서 용매를 사용하여 벌크중합의 단점을 보완하였다. 그러나 용매를 사용함으로써 생산원가나 작업성에 문제점이 많아 용매 대신 물과 같은 비활성 매질을 사용하여 중합하는 방법을 현탁중합이라 한다. 물에 녹지 않는 단량체를 크기 0.01~1mm 정도의 크기로 물에 분산시켜 중합하는 공정으로써 분산상 내에서는 단량체가 괴상중합 방식으로 중합되는 방법이다. 이때 중합개시제는 단량체의 분산상에 용해되어 있어야 분산상내에서 중합이 일어난다. 분산상의 크기는 분산안정성을 높이기 위해 사용되는 현탁제의 종류, 함량 및 교반에 큰 영향을 받는다.
분산중합계의 주요특성은 단량체와 물을 교반하면 단량체는 작은 유적상으로 되어 물속에 분산하지만 교반을 그치면 작은 유적성이 서로 뭉쳐서 큰 덩어리가 되고 결국에는 완전 분리되므로 심하게 교반을 해주거나 또는 안정제를 첨가해주어야 한다. 현탁중합의 특징은 고중합도의 고분자 생성물을 쉽게 얻을 수 있으며 또한 유화중합과 반대로 분산제와 유화제등을 사용하지 않기 때문에 비교적 순도가 높은 화합물을 얻을 수 있다. 또한 중합 반응이 끝난 후 중합체는 입상이고 또한 취급이 용이하므로 공업적으로 많이 이용되고 있는 중합방법중의 하나이다. 현탁중합은 폴리스티렌, PMMA, 폴리염화비닐, 폴리아크릴로니트릴 등의 중합에 사용되고 있다.

● 중합 방법들의 비교 ●

방법
장점
단점
벌크중합
간단하고 순도가 높은 고분자를 얻을 수 있음
중합 반응열 조절이 어려움,고점도
현탁중합
반응열 분산이 쉽고 중합용액의 점도가 높지 않음. 과립상 고분자가 형성되고, 용도에 따라서는 그 상태로도 사용 가능함
세척과 건조가 필요하고, 고분자의 응집발생 가능하고, 첨가제에 의한 오염으로 순도가 낮아짐
용액중합
반응열 분산이 쉽고, 중합 용액의 점도가 낮음. 용액 상태로 직접 사용가능
용매의 값이 비싸고, 용매의 완전제거가 어렵고, 용매와의 사슬이동반응 가능성이 있음
유화중합
반응열 분산이 쉽고, 중합 용액의 점도가 낮음, 고분자량;에멀젼 상태로 직접 사용가능,점착성 고분자에 효과적
유화제 및 기타 첨가 성분 때문에 고분자의 순도가 낮아짐



● 실험 이론 보충 ●

우리는 이번 실험을 통하여 현탁중합의 특징을 이해하고, 현탁중합에서의 교반속도의 중요성과 단량체 유적이 고분자 입자로 성장해 가는 단계를 관찰하려했다.
현탁중합이란 물속에서 단위체를 기름방울로서 분산시킨 상태에서 중합하는 방법이다. 비닐 화합물의 중합에 잘 이용되며 단위체의 기름방울이 상당히 클 때 구슬 모양 또는 진주 모양으로 중합체를 꺼낼 수 있다. 적당한 입도로 고르게 하는 데는 수용성인 콜로이드를 사용한다. 이 콜로이드 안정제는 물과 기름성분의 monomer를 억지로 교반 시키면서 유지시키려고 넣어주는 것이다. 개시제로는 오일에 녹는 개시제를 사용하게 된다. Monomer의 방울 속에 개시제가 녹아들어가서 Radical 개시제에 의해서 중합이 일어나고 그대로 polymer 액체가 형성된다. 그래서 긴 chain이 polymer chain과 monomer 간에 swelling 되면 점도가 커지게 된다. 그런데 이런 경우에는 친화성이 없기 때문에 각각의 입자마다의 생성 점도는 거의 없다. 생성된 입자의 크기가 큰 중합체가 얻어지므로 여과기로 분리가 용이해서 반응계로부터의 중합체의 분리나, 꺼낸 중합체의 가공에 편리하며, 따라서 공업적으로 잘 이용된다. 중합반응은 각각의 입자에 대하여 괴상중합이 일어나고 있는 것으로 해석된다. 괴상중합의 경우보다 반응열의 제어가 쉬운데 이것은 발생되는 열이 물에 흡수가 되기 때문이다.

참고 자료

현탁중합 실험 매뉴얼
http://kin.naver.com/detail/detail.php?d1id=11&dir_id=110204&eid=MBJ/eWChbgI1YthqNEhGWKKyB3RZGj4f&qb=x/bFucHfx9U=&pid=fvEH9woQsChssZNsi8Csss--293312&sid=SDmp1PJ@OUgAACUguUU

http://www.water.or.kr/dbboard/dictionary/dtb_dic_pop.html?seq=4241