MMA 무유화중합

소개글

PMMA 합성 예비보고서
순수 작성한 내용은 7페이지 정도.

목차

폴리머의 정의
중합이란
무유화 중합이란
유화중합, 분산중합, 침전중합
유화중합과 무유화 중합의 차이점

본문내용

무유화 중합의 반응의 개략은 다음과 같다.
무유화 중합에서는 상이 두 개이다. 두 상 모두 액체이지만 서로 섞이지 않고 분리되므로 2상 반응이다. 이것을 강하게 교반하여 잘 분산시킨다. 그리고 여기에 개시제인 KPS를 투입한다.
우리 실험에서 쓰이는 KPS(potassium persulfate)는 다음과 같다.
KPS는 우리가 실험하기에 좋은 개시제이다. 이 개시제는 100℃ 이하에서도 사용할 수 있기 때문에 물의 기화온도인 100℃이하에서 중합반응을 할 수 있게 해준다. 또한 위의 구조에서 보듯 물에 쉽게 녹을 수 있는 구조이다.
이번 실험은 KPS의 radical생성으로 중합이 시작되어 polymer가 성장되고 마지막에는 두 라디칼의 만남으로 반응이 끝나는 전형적인 Radical 중합반응이다. Mechanism을 살펴보면 다음과 같다.
개시단계에는 KPS같은 개시제가 쪼개지면서 라디칼을 생성한다.
Initiator -> 2R• initiation
전파단계에서는 개시단계에서 생성된 라디칼이 다른 분자로 옮겨가면서 중합이 일어난다. 이 때 사슬이 성장하게 된다.
R• + M -> RM• Chain propagation
M• + M -> M2•
•••
반면 성장은 일어나지 않는데 라디칼이 옮겨가는 경우가 있다. 이것을 사슬이동반응이라고 한다. 이런 반응은 고분자의 평균 분자량을 작게 하고, 또한 입자 분포도 고르게 얻지 못하게 한다. 또한 원치 않는 곁사슬을 얻게 할 수도 있다.
Mn• + M -> Mn + M•
Mn• + S -> Mn + S• (여기서 S는 Solvent)
Mn• + Mm -> Mn + Mm•
마지막으로 정지단계에서는 두 라디칼이 만나면서 라디칼이 없어진다. 정지반응에는 두 가지 경우가 있는데 하나는 전자를 나누어 같고 하나의 사슬로 만들어지는 것이며, 또 다른 하나는 한쪽이 전자를 모두 같고 다른 한 쪽은 전자를 빼앗긴 채 반응을 끝내는 것이다.
MnR• + MmR• -> Mn+m Chain termination

참고 자료

Hans R. Kricheldorf , Handbook of Polymer Synthesis , 2nd ed, Marcel Dekker, 2005, p.245, 277
S.F.Sun, Physical chemistry of Macromolecules basic principles and issues, 2nd ed, JOHN WILEY & SONS, INC, 2004, p.19~20, 23
생활속의 고분자, 윤진산, 학연사, 2004, pp.77~86