페놀수지의 합성 결과 보고서 [고분자합성실험]

소개

페놀수지의 합성 결과 보고서입니다.
직접 그린 반응식 및 실험 원리가 자세하게 나와 있습니다.

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

실험 날짜 : 2024년 10월 04일 금요일
실험 제목 : 페놀 (Phenol) 수지의 합성
실험 목적 : 페놀과 폼알데하이드의 축합반응에 의해 합성되는 수지인 페놀수지를 산촉매와 염기촉매하에서 직접 제조해본다.
이론적 배경 :
- 페놀 수지 (Phenolic resin)
페놀 수지는 벨기에 태생의 미국인 화학자 Dr. Leo Hendrick Baekland가 1907년에 발명한 수지로서 완전히 경화된 상태에서 3차원 구조를 가지고 있어 가열해도 용해하지 않고 용매에도 녹지 않는 특성이 있다. 페놀 수지는 자체적으로는 기계적 강도가 부족하기 때문에, 유리, 석면, 무기질 등의 충전재, 기재 등과 배합시켜 강도를 보강하고 있다. 페놀은 충전재, 활제, 경화제 등을 베이스로 한 열경화성 수지의 일종이다. 이들은 분체형으로 공급되며 성형품은 저가로, 성형의 용이성과 다용성, 내온도성, 내용제성이나 내화학약품성의 유용한 조합을 가지고 있다.

<노볼락 수지>
<레졸 수지>
<페놀수지의 생산반응>
페놀 수지는 노볼락 및 레졸 두 가지의 유형으로 구분된다. 두 가지 모두 300~350℃의 고온 안정성, 수분 및 화학성 안정성을 가지고 있다. 페놀 수지는 짙은 노란색부터 짙은 빨간색까지 진한 색상을 띠며 가성비가 뛰어나다.

- 산촉매를 이용한 페놀 수지의 합성
산 촉매를 이용하여 페놀과 폼알데하이드를 반응시키면 사슬구조를 가지며 에탄올과 아세톤에 가용성인 노볼락이 합성된다. 반응 메커니즘은 다음과 같다.

이때 페놀에 대한 알데하이드의 몰비를 0.8보다 적게 히면 가교가 일어나지 않는다. 노볼락의 분자량은 1200~1500 정도이다. 이러한 노볼락으로부터 열경화성 수지를 얻기 위해서는 주로 hexamethylenetetramine과 같은 가교제를 이용한다.

참고자료

· 한국고분자학회, (2005), 고분자실험, 자유아카데미
· Raymond Chang, (2020), 일반화학, 사이플러스
· Peter Atkins, (2020), 물리화학, 교보문고
· 이종두 외 3명, [미세 구형 phenol 수지 및 탄소입자의 합성], Polymer(Korea), 1994, 1043p