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1. 서론
단량체(monomer)와 라디칼 개시제(radical initiator)는 고분자 합성에 있어 매우 중요한 화합물이다. 단량체는 고분자화합물을 구성하는 기본 단위이고, 라디칼 개시제는 라디칼 중합반응을 개시하는 역할을 한다. 그러나 이러한 화합물에는 때때로 불순물이 포함되어 있어 원하는 고분자를 얻는 데 어려움이 있다. 불순물은 중합 속도와 분자량에 영향을 미칠 수 있으므로, 단량체와 라디칼 개시제를 정제하여 순도를 높이는 것은 매우 중요하다. 이를 위해 다양한 정제 방법들이 활용되는데, 대표적으로 액체-액체 추출법, 감압증류법, 재결정법 등이 있다. 본 서론에서는 이러한 단량체와 라디칼 개시제의 정제 필요성과 정제 방법에 대해 전반적으로 소개하고자 한다.
2. 단량체(Monomer)와 라디칼 개시제(Radical Initiator)의 정제
2.1. 단량체(Monomer)
단량체(Monomer)는 고분자화합물을 합성할 때 원료가 되는 저분자 화합물이며, 고분자를 형성하는 단위 분자이다. 단위체의 종류와 중합방법에 따라 중합체의 성질이 결정된다.
중합 반응 중 소량의 불순물이 반응물에 섞여 있는 경우, 고분자 사슬이 충분히 성장하지 못하고 정지 반응을 일으키거나 원하지 않는 부산물이 생성될 수 있다. 또한, 불순물이 수백 ppm의 미량일지라도 중합 속도 및 분자량에 영향을 미칠 수 있으므로 정제 과정을 통하여 단량체 및 라디칼 개시제에 포함되어 있는 불순물을 제거하는 것은 매우 중요하다.
일반적으로 정제법에는 증류, 재결정, 추출, 승화, 크로마토그래피 등이 있으며 정제의 목적, 비용, 분류 가능성 등을 고려하여 정제법을 선택해야 한다. 단량체 정제 방법에는 액체-액체 추출법과 감압증류법이 있다. 액체-액체 추출법은 물과 기름이 섞이지 않는 것처럼 원하는 물질과 불순물이 녹을 수 있는 불혼화 용매를 이용하여 분리하는 방법이다. 감압증류법은 대기압보다 낮은 압력에서 가열하여 본래 끓는점보다 낮은 온도에서 증류하여 분리하는 방법으로, 물질의 분해나 변형의 가능성을 낮출 수 있는 증류법이다. 이러한 단량체 정제 방법을 통해 순수한 단량체를 얻을 수 있다.
2.2. 라디칼 개시제(Radical Initiator)
라디칼 개시제(Radical Initiator)는 단량체 존재 하에서 라디칼을 생성하는 화합물이다. 화학결합 중에서 약한 화학 결합, 빛, 열, 화학 반응, 방사선에 의하여 끊어져서 라디칼을 생성한다. 종류로는 열분해 반응, 산화환원에 의한 개시반응, 직접 열 개시, 광 개시 반응, 고에너지 방사선에 의한 개시 등이 있다.
라디칼 개시제는 정제가 필요한데, ...
