메틸메타크릴레이트의 현탁 중합 결과 보고서 [고분자합성실험]

소개

메틸메타크릴레이트(MMA)의 현탁 중합 결과 보고서입니다.
실험 과정 사진, 수득률 및 그래프 등이 나와있습니다.

목차

1. 실험 날짜
2. 실험 제목
3. 실험 목적
4. 이론적 배경
5. 실험 기구 및 시약
6. 실험 방법
7. 실험 결과
8. 고찰
9. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 날짜 : 2024년 11월 15일 금요일
2. 실험 제목 : 메틸메타크릴레이트(MMA)의 현탁 중합
3. 실험 목적 : 용액중합과 현탁중합의 차이를 이해하고 교반속도, 단량체와 물과의 비율, 안정제의 종류에 따른 생성중합체의 크기, 분자량 및 분포 등을 알아본다.
4. 이론적 배경 :
1) 현탁 중합
단량체를 라디칼 중합시켜 고분자 화합물을 얻는 중합방법에서 용액중합은 중합반응에서 용매를 사용하여 벌크중합의 단점을 보완하였다. 하지만 용매를 사용함으로써 생산원가나 작업성에 문제점이 많아 용매 대신에 물과 같은 비활성의 매질을 사용하여 중합하는 방법을 현탁중합이라고 한다. 단량체를 비활서의 매질 속에서 0.01~1mm 정도 입자로 분산시켜 중합하면 중합반응결과 얻어지는 고분자 화합물은 비드(bead)같은 입자로 되어 침강하므로 이를 비드중합이라고도 하며 벌크중합이나 용액중합과 같은 반응기구로 반응이 진행된다. 일반적으로 현탁중합에서 단량체는 비활성 매질(물)에 대한 용해도가 적고 또한 비활성 매질은 단량체나 생성중합체에 대하여 불활성이어야 하며 비활성 매질과 단량체의 중량비는 1:1에서 4:!로 하여 중합한다.
현탁중합의 특징으로는 첫 번째로, 고중합도의 고분자 생성물을 쉽게 얻을 수 있다. 두 번째로, 유화중합에서와 같이 분산제나 유화제 등을 사용하지 않기 때문에 비교적 순도가 높은 화합물을 얻을 수 있다. 이 때에, 안정제는 불용성의 무기물을 사용하여야 한다. 세 번째로, 중합반응이 끝난 후 중합체를 반응용기 또는 분산매와 쉽게 분리할 수 있다. 현탁중합으로 얻어지는 중합체는 입상이고 또한 취급이 용이하므로 공업적으로 많이 이용되고 있는 중합방법 중 하나이다. 네 번째로, 현탁중합계의 주요 특성은 단량체와 물을 교반하면 단량체는 작은 기름 방울로 되어 물속에 분산하지만 교반을 그치면 작은 기름 방울들이 서로 뭉쳐져서 큰 덩어리가 되고, 결국에는 완전히 상이 분리되므로 심하게 교반을 해주거나 또는 안정제를 첨가해주어야 한다. 대표적인 중합조성은 다음과 같다.

참고자료

· 이진호, [에멀젼 중합의 계면 안정성에 따른 폴리스티렌 특성 연구], 2002
· Jensen, A. T., et al. "Synthesis of polymer/inorganic hybrids through heterophase polymerizations." Recent Developments in Polymer Macro, Micro and Nano Blends. Woodhead Publishing, 2017. 207-235.
· Lyoo, Won Seok, et al. "Preparation of high molecular weight poly (methyl methacrylate) with high yield by room temperature suspension polymerization of methyl methacrylate." Fibers and Polymers 5 (2004): 75-81.
· 한국고분자학회, (2005), 고분자실험, 자유아카데미