[화공생물공학단위조작실험1 A+ 결과레포트] 아크릴 유화중합

소개

"[화공생물공학단위조작실험1 A+ 결과레포트] 아크릴 유화중합"에 대한 내용입니다.

목차

1. 시약 세부
2. 결과
3. 고찰
4. 참고문헌

본문내용

이 실험에서는 고분자 중합법 중 하나인 유화중합은 불용성 단량체를 수용성 개시제와 유화제를 이용하는 실험이다. 불용성 단량체로는 MMA를, 수용성 개시제로는 APS를, 유화제로는 SDS를 이용하여 실험을 진행하였다. 반응 결과로 물 속에 부유물 형테로 존재하는 고형물질을 얻고, 건조시켜 전화율을 구하고 Diameter를 측정하고, 상분리 여부를 확인하였다. 수득률을 계산한 결과 111.86%라는 값을 얻었고, 입자의 크기는 직경 42.9nm~1.31um까지의 고분자를 얻었음을 확인하였다.

1. 전화율과 입자 크기
전환율이 100%를 초과하게 나온 것은 건조 후 측정 무게가 잘못되었다고 판단할 수 있다. 전화율을 계산하기 위해서 알루미늄 접시에 생성물을 도포하고, 오븐에 15분간 건조한 후 꺼내었을 때 수분이 완전히 증발하지 않았었다. 추가로 3분가량 더 수분을 날리고 무게를 측정하였지만 완전하게 날아가지 않고 남아있었을 것이다. 알루미늄 접시에 더 얇게 도포하고 오븐에 넣어두는 시간을 증가시킨다면 정확한 전화율을 계산할 수 있을 것이라고 판단하고 추가적으로 전화율을 다시 측정하였다.

오븐에서 25~30분간 건조하여 전화율을 계산한 결과 99.67%라는 값을 얻어낼 수 있었다.
전화율외에도 입자 크기를 측정하였는데 50~200nm 크기의 고분자가 아닌 42.9nm~1.31um의 상대적으로 크기가 큰 입자를 얻게 되었다. 이는 유화제와 단량체의 양이 실험에서 사용되어야 하는 양보다 더 들어가 MMA가 물속으로 더 잘 녹아들어가 많은 양의 반응을 일으켰을 것이라고 생각한다.

2. 에멀전 안정성
위 사진은 에멀젼을 vial에 취한 후 햇빛이 들지 않는 상온에 방치하여 상분리 여부를 3일차, 4일차, 5일차에 관찰한 사진이다. 3일차에 전환율을 다시 계산하기 위해서 에멀젼을 조금 취하여 전화율을 계산하였기 때문에 3일차와 다른 일차의 양차이가 발생하였다.

참고자료

· 정호순, 윤관한, 김재원, “고분자 중합용 리빙 라디칼 개시제 및 이를 이용한 pmma 분말의 제조방법”, 2002
· 고기영, 김성일, 김철웅, 형기우, “반연속식 노말브틸-아크릴레이트/메틸메타-아크릴레이트
· 유화중합(1) : 폴리머 라텍스의 수율과 입자크기에 관한 계면활성제 종류의 영향”, 2005
· Joel. R. Fried, 김대수, 노인섭, 박문수, 이명천, 장정식, “고분자공학개론”, 자유아카데미, 2015, pp 64-74
· 화공생물공학과 교수진, “화공생물공학단위조작실험Ⅰ”, 동국대학교 화공생물공학과, 2024, pp 29-33
· H.Scott Fogler, “핵심반응공학 제2판”, 한티에듀, 2022, pp 687-743
· Yunus A. Cengel and Afshin J. Ghajar, "Heat and mass transfer (Fundamentals and applications)", 4th ed., McGraw-Hill Korea, 2011