고분자실험 Nylon 6,10 합성 예비보고서

목차

1. 실험 제목

2. 실험 날짜

3. 실험 목적

4. 실험 원리
Ⅰ 나일론의 유래
Ⅱ 나일론의 중합

5. 시약 조사
Ⅰ Hexamethylene diamine
Ⅱ Sebacoyl chloride
Ⅲ Sodium hydroxide
Ⅳ 1,2-dichloroethane
Ⅴ MeOH

본문내용

3. 실험 목적 : Interfacial Polymerization을 통하여 Nylon 6-10을 합성한다.
4. 실험 원리
Ⅰ 나일론의 유래
ⅰ) 캐로더스의 나일론
나일론의 최초 개발자는 하버드 대학의 화학과 교수로 재직 중 이였던 월리스 캐로더스(Wallace Hume Carothers, 1896~1937)다. 그는 자신의 전공 분야인 화학에 깊은 지식을 갖고 있었기에 그와 같은 대학에 근무하는 제임스 비코넌트 박사의 추천으로 듀폰 사의 기초연구부장이라는 중요한 자리에 앉게 되었다. 그 즈음 화학자들 사이에서는 합성적인 방법으로 고무를 합성하고자 하는 연구가 추진 주에 있었다. 캐로더스와 듀폰의 연구팀은 1935년에 인조견사인 나일론을 만드는 데 성공하였다. 이 나일론(Nylon)은 폴리아미드계 합성 섬유에 붙여진 일반명으로, 가늘고 마찰에 강하며 인장강도가 다른 섬유에 비해 월등하다는 특징을 가지고 있었다.
Ⅱ 나일론의 중합
ⅰ) 기본 메커니즘
나일론 x,y는 다음과 같이 탄소수가 x개인 디아민과 탄소수가 y개인 디카르복실산을 반응시켜 얻는다.

H_2 N-(CH_2 )_x-NH_2 + n HO-OC-(〖CH_2)〗_(y-2)-CO-OH □(→┬ ) 〖(NH-〖(CH_2)〗_x-NH-CO-〖(CH_2)〗_(y-2)-CO)〗_n + n H_2 O

이 때 카르복실산 대신 산염화물을 사용하면 다음과 같이 0~50℃의 낮은 온도에서 나일론을 합성할 수 있다.

n H_2 N-〖(CH_2)〗_x-NH_2 + n Cl-CO-(〖CH_2)〗_(y-2)-CO-Cl □(→┬ ) 〖(NH-〖(CH_2)〗_x-NH-CO-〖(CH_2)〗_(y-2)-CO)〗_n + n HCl

이러한 축합반응은 균일계 용액중합 방법으로 행할 수도 있으나 이 경우 고분자량을 얻기 위해 두 반응물의 당량을 정확히 맞추는 것이 용이하지 않다. 대신 계면중합(Interfacial Polymerization) 방법이 많이 이용된다.

참고 자료

강민성, 「동시계면중합에 의한 나일론 610/다중벽탄소나노튜브 복합체 제조 및 전기방사에 의한 나노복합체섬유」, pp.18-21 , 2007
한국고분자학회, 「고분자실험」, 자유아카데미, pp.36-40, 2005
Harry R. Allcock 외 2인, 「고분자화학」, 사이텍미디어, pp.42-43, 2004