우레탄 실험 결과

소개글

우레탄 실험 결과입니다.

목차

1. 결과
(1) Polyurethane Pre-polymer의 NCO% 계산
(2) MDI의 NCO% 계산

2. 토의
(1) 부반응 발생
(2) 자동가속화로 인한 Gelation
(１) HCl의 부정확한 농도
(２) MDI가 완전히 녹지 않은 상태에서 무리한 적정
(３) 그　밖의　원인들

3. 기타
(1) 적외선 분광법 (Infrared Spectrometry) - IR
(2) 폴리우레탄의 주요 이용분야

4. 참고문헌

본문내용

2. 토의

이번 실험은 Isocyanate로 MDI와 Polyol로 PPG를 사용하여 Polyurethane을 합성하고 생성된 PU의 NCO%를 계산하는 것이었다. 합성 방법은 bulk중합을 택했고, 원래는 두 원료를 각각 25g씩 1:1로 반응시키고자 했으나 반응 도중 자동가속화로 인한 gel이 생성되어 실제로 반응에 투입된 양은 MDI가 25g이고 PPG는 9.46 g이다. 그리고 NCO％를 측정하기 위해서는 gel로 굳어진 고분자 시료를 채취해야 했는데, 플라스크 안에서 굳어버린 고분자를 꺼내기 위해 에탄올과 아세톤을 사용했기 때문에 합성된 시료는 얻을 수 없었다. 따라서 실험에 사용했던 97% MDI의 NCO%를 HCl로 적정하여 계산한 뒤, 이론 NCO%와 비교하였다.

첫 번째 실험인 PU Prepolymer의 NCO% 계산오차의 원인으로는 다음과 같은 것들이 있다.

(1) 부반응 발생
상온에서 MDI는 고체이기 때문에 우리는 반응에 사용하기 용이 하게 MDI를 water bath에서 녹여서 사용하기로 하였다. 그런데 MDI는 물과 쉽게 반응하고, 반응에 의해 아민과 이산화탄소를 생 성한다. 따라서 MDI를 녹이는 과정에서 상당량의 수분이 MDI에 공 급되어 실제로 반응에 참여한 MDI는 순수한 Isocyanate가 아니었을 것이다. 게다가 water bath 실험환경으로 인해 많은 양의 수증기가 packing이 느슨한 틈을 이용하여 플라스크 내에 공급되었을 것으로 예상된다. 특히 4구 플라스크가 아니라 3구 플라스크를 사용했기 때 문에 온도계와 PPG 공급을 위한 적하깔대기를 같은 구멍에 설치한 부분과 교반기를 설치한 부분의 packing이 완벽하기 못했다.
그리고 시료로 쓰인 MDI뿐만 아니라, 다관능 알콜과 반응한 Isocyanate는 동시에 물과 반응하여 우레아와 이산화탄소를 생성하며, 생성된 우레탄과 우레아에 남아있는 활성수소는 적절한 조건 하에서 과잉의 이소시아네이트와 반응하여 알로파네이트와 뷰렛을 생성시키는 가교반응이 진행된다.

참고 자료

（１）한국고분자학회，｛고분자실험｝， 자유아카데미，2003, pp. 29~35
（２）안태완, {고분자화학}, 문운당, 2006, pp.１９８～１９９／ ２６９～２８３
(３） 정기현, {석유공업화학}, 보진재, 2000, pp. 464~468
(4） 이대운 외 4명, 기기분석, 대한교과서, 1995, pp.235~243
(5) C.Brosse 외 3명, Eur. Polym. Vol. 31, No. 10 , Pergamon, 1995, pp932 (논문)
(6）http://www.kmci.co.kr/UpLoadFile/TS/ts1.pdf