[고분자소재공학실험A+] 계면중합에 의한 나일론 6.10의 합성

소개글

"[고분자소재공학실험A+] 계면중합에 의한 나일론 6.10의 합성"에 대한 내용입니다.

목차

1. Title

2. Principle
1) 계면 중합이란
2) 반응식
3) 그림 1. Nylon 6.10의 계면 중합

3. Apparatus & Reagents
1) Apparatus
2) Reagents

4. Procedure(Flow chart)

5. Results
1) 실험 과정 요약
2) 이론값 및 오차율 계산

6. Disccution
1) 중합 방법
2) 교반 중합과 비교반 중합의 차이점

7. Reference

본문내용

계면중합(=서로 섞이지 않는 두 상에 각기 다른 반응물을 녹여 두 층 사이 계면에서 고분자가 합성되게 하는 방법)에 의한 nylon 6.10의 합성 실험을 통해 각각 교반과 비교반 계면중합으로 나누어 물층의 Hexamethylenediamine(+염산아민염 생성의 부반응을 막기 위한 NaOH)과 유기층(유기용매:perchloroethylene)의 Sebacoyl chloride을 Polycondensation(->HCl 생성)시킴으로써 계면에서 열 가소성 고분자인 Nylon 6.10을 합성하였다.
우리는 비교반 계면중합을 먼저 실시했는데, 물층을 제조하기 위해 비커에 Graduated cylinder를 이용하여 계량한 25ml 증류수와 0.6g NaOH을 혼합한 후 유리 피펫을 이용하여 약 2.619ml의 액체상태의 Hexamethylenediamine(=hexadecane)를 첨가했다. 계면 중합에서 두 반응물은 액체상태로 존재해야 하는데, Hexamethylenediamine은 녹는점이 39℃~42℃로, 쉽게 용융상태로 만들 수 있기 때문에 이 조건에 적합했고, 이를 첨가하자 잠시동안 흰 연기가 나는 것을 관찰할 수 있었다. 이 때, Graduated cylinder 속 용액의 양을 확인할 경우 눈높이가 용액의 표면과 같은 선상에 있도록 한 후 눈금을 읽어주었다. 만약 용액의 양이 부족할 경우 씻기병을 이용하여 용액을 조금씩 추가해주는 방식으로 나머지 용액을 채워야 한다. 또한, 우리는 고체 시료인 NaOH를 계량하기 위해 Weighing paper와 화학저울을 사용했는데, Weighing paper의 경우 모서리 부분을 접을 때, 시료가 나갈 수 있는 일정 통로를 확보하고, 화학저울의 경우 왼쪽 하단에 기포가 중앙에 있는지의 여부를 확인하면서 뒷부분의 나사로 수평을 조절한 후 영점을 맞추고 사용했다. 특히 NaOH(sodium hydroxide)는 흡습성이 있기 때문에 사용 직전에 빠르게 계량한 후 바로 사용했다.

참고 자료

http://www.kfpic.or.kr/popup/dictionary_view.asp?num=73&page=10&str1=&str2=&str3=&str4=&str5=&str6=&str7=&str8=&str9=&str10, 계면 중합
https://en.wikipedia.org/wiki/Interfacial_polymerization, 계면 중합
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201916473, 계면 중합
K. van Rijswijk 외 4명, Polymer testing 25, (2006), p.392-404
Robert J. Young 외 1명, 고분자과학 제3판, 자유아카데미, p.9, p.21-22, (2013)