[A+ 레포트] PVA PVAc 중합 레포트 (실험 이론 및 단량체 제조방법)

문서 내 토픽

1. PVAc의 역사

Polyvinyl acetate는 1912년 독일에서 Fritz Klatte에 의해서 발견되었다. PVAc의 monomer인 vinyl acetate는 처음 상업적으로 생산되었는데 아세틸렌 수은 염에 아세트산을 첨가하는 방법으로 생산되었다. 그러나 지금은 팔라듐으로 만들어지는데 그 팔라듐은 에틸렌에 아세트산의 산화 첨가 촉매화된 것이다.
2. PVA의 역사

1912년 F. Klatte에 의해서 발견되었고, 1924년 W. O. Herrmann과 H. Haehnel는 Polyvinyl acetate를 알칼리 화합물 비누화하여 고분자 물질 제조하였다. 초기에는 PVA는 독일 미국 프랑스 영국에서 제조되었으며, 1931년 Herrmann은 습식 및 건식법을 이용하여 PVA섬유를 개발하였다.
3. PVAc 중합 공정

PVAc의 중합 공정에는 현탁 중합(Suspension polymerization)과 유화 중합(Emulsion polymerization)이 있다. 현탁 중합은 중합열을 제거하기 쉽고, 고분자가 딱딱한 유리상의 입자모양으로 얻어지므로, 쉽게 여과, 세척, 건조, 포장하여 제품화할 수 있는 장점이 있다. 유화 중합은 현탁 중합과 유사하나 개시제가 수용액상에서 국부적으로 존재하고 생성된 중합체의 직경이 일반으로 0.1㎛정도로서 현탁중합 때 의 최소값보다도 수십 배 작다는 것이 특징이다.
4. PVAc의 특징

PVAc(Polyvinyl acetate)는 무색투명한 열가소성 수지로 비중이 1.19(20℃)로 내광성이 좋으며 열에 의해 착색되지 않고 노화되지 않는다. 흡수성은 2~3%(25℃, 24h)이며 60~70℃부터 경화되고 200℃정도부터 분해한다. 항장력은 약 330/kg/cm^{3} 정도이다. 초산아세톤, 에스테르류, 알콜류, 염소화탄화수소 등에 녹지만 석유계 용제에는 녹지 않는다.
5. PVA의 특징

PVA(Polyvinyl alcohol)은 합성고분자 중에서 수용성이라는 특이한 성질을 갖고 있다. 백색분말로 비중은 0.2~0.7이고 열안정성 및 열가소성은 100~·40℃, 단시간의 가열로는 외관의 변화가 없으나 150℃ 전후에서 구조변화가 일어나기 시작해 그 이상에서는 서서히 착색된다. 300℃ 부근에서 분해된다. 온수 (75℃ 이상)에서는 녹지만 냉수에서는 팽윤만 되는 난용성이다.
6. PVAc에서 PVA로의 전환

Polyvinyl alcohol(PVA)은 Vinyl alcohol의 중합에 의해서 제조되는 고분자이다. PVA의 단량체인 Vinyl alcohol은 불안정하여 존재하지 않기 때문에 Vinyl alcohol로부터는 제조할 수 없고 Polyvinyl acetate(PVAC)로부터 강산이나 강알칼리를 촉매로 사용하여 30 ~ 40°C에서 반응하여 PVA는 반응액 중에 침전물로 Polyvinyl alcohol이 생성된다.
7. Vinyl Acetate 단량체 제조법

PVAc의 단량체는 Vinyl acetate이다. 이 단량체는 Acetylene과 Acetic acid의 반응으로 합성한다. C_{2} H_{4} +CH_{3} CO_{2} H+1/2O_{2} ` -> CH_{3} CO_{2} CHCH_{2} +H_{2} O의 반응식으로 Vinyl acetate가 생성된다. 분자량이 약 50,000~100,000의 중합체가 얻어지고 유기용매에 용해된다.
8. 실험 방법

1) 실험기구 세팅 2) H_{2}O 120mL와 PVA 0.65g을 50℃에서 녹인다 3) VAc 30g과 BPO 0.3g을 넣고 70℃에서 중합시킨다 4) 만들어진 PVAc를 메탄올에 침전시킨다 5) PVAc를 건져 필터링하고 건조시킨다 6) 건조시킨 PVAc에 클로로포름을 넣어 녹인다 7) NaOH 수용액에 넣고 층분리를 시켜준다 8) n-Hexane에 침전 시켜 PVA를 얻는다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. PVAc의 역사

PVAc(Polyvinyl Acetate)는 1912년 독일의 화학자 Fritz Klatte에 의해 처음 합성되었습니다. 이후 PVAc는 접착제, 페인트, 코팅제 등 다양한 용도로 사용되어 왔습니다. PVAc는 저렴하고 내수성이 좋아 널리 사용되는 합성 고분자 재료입니다. 초기에는 주로 목재 접착제로 사용되었지만, 점차 그 용도가 확대되어 왔습니다. 현재 PVAc는 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다.
2. PVA의 역사

PVA(Polyvinyl Alcohol)는 1924년 독일의 화학자 Hermann Staudinger에 의해 처음 합성되었습니다. PVA는 PVAc의 가수분해 반응을 통해 제조됩니다. PVA는 우수한 물 용해성, 접착력, 필름 형성 능력 등의 특성으로 인해 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 초기에는 주로 섬유 및 종이 코팅제로 사용되었지만, 점차 그 용도가 확대되어 왔습니다. 현재 PVA는 접착제, 유화제, 섬유 가공제 등 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다.
3. PVAc 중합 공정

PVAc는 주로 vinyl acetate 단량체의 라디칼 중합 반응을 통해 제조됩니다. 이 반응은 개시제, 용매, 온도 등의 조건에 따라 다양한 방법으로 진행될 수 있습니다. 일반적으로 에멀션 중합, 용액 중합, 벌크 중합 등의 방법이 사용됩니다. 중합 과정에서 분자량, 입자 크기, 입자 분포 등의 특성을 조절할 수 있어 다양한 용도로 활용할 수 있습니다. PVAc 중합 공정은 산업적으로 매우 중요한 기술이며, 지속적인 연구와 개선이 이루어지고 있습니다.
4. PVAc의 특징

PVAc는 다음과 같은 주요 특징을 가지고 있습니다. 첫째, 내수성이 우수하여 접착제, 코팅제 등 다양한 용도로 사용될 수 있습니다. 둘째, 투명성이 좋고 유연성이 있어 필름 및 코팅 용도에 적합합니다. 셋째, 화학적 안정성이 높아 내약품성이 우수합니다. 넷째, 가공성이 좋아 다양한 제품 형태로 제조할 수 있습니다. 다섯째, 저렴한 가격으로 인해 경제성이 높습니다. 이러한 특성으로 인해 PVAc는 접착제, 페인트, 코팅제, 섬유 가공제 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
5. PVA의 특징

PVA(Polyvinyl Alcohol)는 다음과 같은 주요 특징을 가지고 있습니다. 첫째, 우수한 물 용해성으로 인해 접착제, 유화제, 섬유 가공제 등 다양한 용도로 사용될 수 있습니다. 둘째, 우수한 필름 형성 능력과 기계적 강도로 인해 코팅제, 포장재 등에 활용됩니다. 셋째, 생분해성이 우수하여 환경친화적인 소재로 주목받고 있습니다. 넷째, 독성이 낮고 생체 적합성이 높아 의료 및 생명공학 분야에서 활용되고 있습니다. 다섯째, 우수한 산소 차단성으로 인해 식품 포장재 등에 사용됩니다. 이러한 특성으로 인해 PVA는 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다.
6. PVAc에서 PVA로의 전환

PVAc(Polyvinyl Acetate)는 PVA(Polyvinyl Alcohol)의 전구체로 사용됩니다. PVAc를 가수분해하면 PVA를 얻을 수 있습니다. 이 과정에서 PVAc의 acetate 기가 제거되어 hydroxyl 기가 형성됩니다. 이를 통해 PVA의 우수한 물 용해성, 접착력, 필름 형성 능력 등의 특성을 얻을 수 있습니다. PVAc에서 PVA로의 전환은 화학적 가수분해 반응을 통해 이루어지며, 반응 조건에 따라 PVA의 특성을 조절할 수 있습니다. 이러한 PVAc에서 PVA로의 전환 기술은 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다.
7. Vinyl Acetate 단량체 제조법

Vinyl Acetate는 PVAc와 PVA 제조의 핵심 단량체입니다. Vinyl Acetate는 주로 다음과 같은 방법으로 제조됩니다. 첫째, 아세트알데히드와 아세틸렌의 반응을 통해 제조할 수 있습니다. 둘째, 아세트산과 에틸렌의 반응을 통해 제조할 수 있습니다. 셋째, 아세트산과 아세트알데히드의 반응을 통해 제조할 수 있습니다. 이러한 다양한 제조 방법을 통해 Vinyl Acetate를 대량으로 생산할 수 있으며, 이는 PVAc와 PVA 제조의 핵심 원료로 사용됩니다. Vinyl Acetate 제조 기술은 PVAc와 PVA 산업의 발전에 중요한 역할을 하고 있습니다.
8. 실험 방법

PVAc와 PVA 관련 실험에는 다음과 같은 방법들이 사용됩니다. 첫째, 중합 반응 실험으로 vinyl acetate 단량체의 라디칼 중합을 통해 PVAc를 제조할 수 있습니다. 둘째, 가수분해 실험으로 PVAc를 PVA로 전환할 수 있습니다. 셋째, 물성 분석 실험으로 PVAc와 PVA의 분자량, 용해도, 점도, 열적 특성 등을 측정할 수 있습니다. 넷째, 응용 실험으로 PVAc와 PVA를 이용한 접착제, 코팅제, 섬유 가공제 등의 제품을 개발할 수 있습니다. 이러한 다양한 실험 방법을 통해 PVAc와 PVA의 특성을 이해하고 응용 기술을 발전시킬 수 있습니다.

주제 연관 리포트도 확인해 보세요!

화학공정실험5_유화중합에 의한 poly vinyl acetate의 제조_결과보고서 9페이지

REPORT실험5. 유화중합에 의한 poly vinyl acetate의 제조1. 제 목: 유화중합에 의한 poly vinyl acetate의 제조2. 실험 목적- 비닐 단량체의 유화중합의 한 예로써 초산비닐(VA)의 유화중합을 행함으로써 폴리초산비닐(PVA)을 제조한다.3. 이 론◎ 유화중합 (emulsion polymerization)중합하고자 하는 단량체와 상용성이 없는 액체를 분산매체로 사용하여 유화된 상태에서 행해지는 중합법이다. 유화 중합에는 단량체와 개시제 외에 분산 매체와 유화제가 필요하다. 분산매체로는 주로 물이 사용...

2015.11.09· 9페이지