고분자화학실험 PS 용액중합 고찰제외

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오늘은 해피캠퍼스에서 발췌한 “고분자화학실험 PS 용액중합 고찰제외” 내용을 정리하여 알려드립니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. 결과

 

본문내용일부

1. 실험 목적

Styrene을 solution polymerization(용액 중합)을 통해 polystyrene 중합한 후, 중합체의 점도를 측정한다.

2. 실험 이론

- 첨가 중합과 용액 중합
첨가 중합이란 고분자를 합성하는 한 방법으로 자유 라디칼(free radical)을 이용하여 단량체를 중합하는 방법이다. 이는 자유 라디칼의 연속적인 첨가에 의해 중합체가 형성되는 방법을 이용한다. 첨가 중합은 다양한 고분자와 재료 복합체를 얻기 위한 핵심 합성 경로이다. 자유 라디칼 화학 상호작용의 비교적 비특이적인 성질은 이것을 이용한 가장 다용도적인 중합 형태중 하나로 만들고, 고분자의 자유 라디칼 사슬 말단과 다른 화학 물질 또는 기질의 반응을 쉽게 만든다. 이는 음이온, 양이온 및 배위 중합과 함께 사슬 성장 중합의 일종이다. 이 방법은 간단하게 개시, 성장, 정지 반응으로 구분된다.

먼저 개시 반응이란, 중합하고자 하는 단량체에 라디칼을 처음 형성시키는 반응이다. 라디칼을 형성시키기 위해 개시제(Initiator)를 이용하는데, 개시제는 열, 빛, 외부 자극에 의해 매우 쉽게 라디칼을 형성하는 물질이다. 개시제는 쉽게 결합이 끊어져 라디칼을 형성하기 위해 아령 모양의 분자 구조를 가지고 있는 것들이 많다. 대표적으로 이용하는 개시제로는 benzoyl peroxide(BPO)가 있다. 이의 분자 구조와 라디칼 분리 메커니즘은 다음과 같다.

개시제가 외부 자극에 의해 분해되어 생긴 라디칼이 모노머 하나를 공격하고, 단량체 한 분자가 포함된 새로운 라디칼을 형성하는 과정을 개시반응 이라고 한다.

성장 과정은 고분자 사슬의 길이가 가장 길어지는 반응 과정이다. 라디칼의 개시제가 모노머를 공격하여 고분자를 형성한다. 예를 들어 이중 결합이 있는 모노머의 경우 한 전자쌍은 시그마 결합에서 안정하게 유지되고, 다른 전자쌍은 파이 결합으로 더 느슨하게 연결된다. 자유 라디칼은 더 느슨한 파이 결합의 전자를 사용하여 다른 모노머의 원자로 돌아가 분자 전체를 다른 라디칼로 바꾸는 과정을 반복하며 고분자 사슬을 형성한다. 과정의 메커니즘은 다음과 같다.

 

참고문헌

http://contents.kocw.net/KOCW/document/2015/pusan/kimhongsung/09.pdf
http://mslab.polymer.pusan.ac.kr/polymer/sub4/sub4_1.html-
https://www.malvernpanalytical.com/kr/products/measurement-type/viscosity
https://www.netinbag.com/ko/science/what-is-solution-polymerization.html
https://pslc.ws/macrog/styrene.htm
wikipedia.org Polystyrene, styrene, condenser(Lab)

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