에폭시 레진의 합성. 건국대학교 고분자재료실험

소개글

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목차

1. 실험 목적/ 실험의 이론적 배경

2. 실험 내용
1) 기구 및 시약
2) 실험과정

3. 실험 경과
1) 에폭시 수지의 생성 반응 메카니즘을 설명하라.
2) 비스페놀 A와 에피클로로히드린의 몰비에 따른 생성된 에폭시 수지의 분자량 변화에 대해 논의하라.
3) 에폭시가를 결정하는 방법에 대해 논의하라.
4) 아민에 의한 경화 반응의 반응식을 설명해 보고, 경화된 에폭시 수지의 화학적 구조를 설명하라.
5) 산 무수물에 의한 경화 반응의 반응식을 설명하라.
6) 에폭시 수지의 에폭시가와 경화된 에폭시 수지의 가교도와의 관계를 논의하라.
7) 경화 반응을 충분히 진행시키려면 비교적 높은 온도와 긴 시간을 요하는 이유를 생각하라.
8) 상업적으로 널리 쓰이는 에폭시 수지와 경화제의 종류 및 특성, 그리고 용도를 조사하라.

4. 고찰

본문내용

화학구조 내에서 에폭시 활성기(epoxide 기)를 가진 물질들을 Epoxy라 하고 상업적으로 특히 도료에 적용되는 epoxy수지는 epoxide가 최소한 두개 이상 가지고 있는 물질을 뜻 한다. 또한, epoxy 수지의 종류로는 다양하게 존재하지만, 법용적으로 사용되는 epoxy 수 지중에는 bisphenol A type, bisphenol F type, nocolac epoxy resin이 존재한다. 가장 간단 한 예로 2몰의 에피클로로히드린과 비스페놀A (2,2-bis(p-hydroxyphenyl) -propane) 1몰을 반응시키면 다음식과 같이 diepoxide[Ⅱ]가 생성된다.

diepoxide[Ⅱ]를 비스페놀 A와 적당한 비율로 반응시키면 다음과 같은 구조를 갖는 고분자량의 에폭시 수지가 얻어진다[Ⅲ].

하지만, 이러한 반응에서는 부반응, 한개의 에폭시기만 달린 화합물, 날라다니는 수분에 의해 에폭시기가 가수분해된 구조 등이 존재 가능하다. 이로 인해, 실제 히드록시기의 상 대적인 수는 계산된 값과 차이가 존재할수 있다. 원하는 생성물을 완벽하게 합성하였는 지 확인하기 위해서는 maldi-cof 혹은 NMR을 통해 확인하는 것이 좋다.

위 반응은 동시에 진행시킬 수도 있고 각 반응을 단계적으로 진행시킬 수도 있다. 히드 록시 화합물과 당량의 알칼리 수용액의 혼합물에 필요한 양의 에피클로로히드린을 가하 여 50~110℃에서 반응시키면, 첫번째 단계의 부가 반응과 두번째 단계의 HCl 제거 반응 이 동시에 진행된다. 한편, 히드록시 화합물과 에피클로로히드린을 무수 용매에서 산촉매 존재 하에 반응시키면 첫번째 단계의 반응에 의한 생성물인 클로로히드린[Ⅰ]이 주로 생 성되며, 다음 단계로 당량의 알칼리를 가하여 반응시키면 [Ⅱ]의 에폭시 화합물이 얻어지 게 된다. 이 방법은 두 반응이 동시에 진행되므로 반응 시간이 단축되고 공정이 간소화 된다는 장점을 가지지만..

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참고 자료

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