제약밥부장 스토어

제약밥부장

개인인증

팔로워3 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 자기소개서이력서공학/기술

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

대기환경기사 (한국산업인력공단)
화공기사 (한국산업인력공단)

판매지수

판매중 자료수

200개
전체 판매량

210개
최근 3개월 판매량

20개
자료후기 점수

평균A+
자료문의 응답률

99%

추천자료

GMP기술인 자격증 시험 기출문제 100문제 (답안 및 해설 포함) (+300문제 추가)

서론제약 및 바이오 업계에서는 의약품의 품질을 보장하기 위해 GMP(Good Manufacturing Practice) 준수가 필수적입니다. 이에 따라 GMP 기술인 자격증은 업계 종사자들에게 요구되는 필수적인 ..

시험자료| 2024.02.27| 66페이지| 50,000원| 조회(9,869)

GMP기술인2급, GMP기술인1급, GMP필기, GMP1차, GMP2차, GMP밸리데이션, GMP기술인자격증시험

미리보기

닫기

전체자료 200개

판매자 표지

A+ 실험설계 레포트_Poly(ethylene terephthalate)와 Poly(butylene terephthalate)의 50 50 비율 블렌딩 및 온도 조건에 따른 특성 분석

Poly(ethylene terephthalate)와 Poly(butylene terephthalate)의 50:50 비율 블렌딩 및 온도 조건에 따른 특성 분석목차1. 서론2. 실험 방법2.1. 시료 준비2.2. 블렌딩 조건2.3. Haake 믹서를 이용한 블렌딩3. 결과 및 분석3.1. PET 및 PBT의 기본 열적 특성3.2. 블렌딩 실험 결과3.3. A조와 B조의 비교 및 분석3.4. 실험 과정에서의 문제점 및 개선점4. 결론 및 향후 계획4.1. 결론4.2. 향후 계획1. 서론Poly(ethylene terephthalate) (PET)와 Poly(butylene terephthalate) (PBT)는 고분자 재료로서 다양한 산업 분야에서 중요하게 사용된다. 특히, PET는 섬유와 음료병에 널리 사용되며, PBT는 전자기기와 자동차 부품에서 활용된다. PET와 PBT를 혼합하여 블렌딩할 경우, 두 고분자의 상호 보완적인 특성을 통해 새로운 기능성 재료를 개발할 수 있다. 본 연구에서는 PET와 PBT를 50:50 비율로 블렌딩하고, 이를 Haake 믹서를 사용하여 열적 특성과 혼합 특성을 분석하였다. 본 실험은 두 고분자의 융점(Tm)과 분해온도(Td)에 기반하여 최적의 블렌딩 조건을 찾고자 하였다.2. 실험 방법2.1. 시료 준비실험에 사용된 PET와 PBT는 각각의 순수한 형태로 준비되었다. 두 고분자는 50:50 비율로 혼합하여 블렌딩 실험을 진행하였다.2.2. 블렌딩 조건실험은 두 가지 조건(A조, B조)으로 진행되었으며, 각각의 조건은 아래와 같다:A조: PET:PBT = 50:50, 분당 회전 속도 40 rpm, 온도 220℃, 시간 15분B조: PET:PBT = 50:50, 분당 회전 속도 40 rpm, 온도 275℃, 시간 15분PET:PBT(무게중량)분당회전속도(rpm)온도(℃)시간(분)A조50:504022015B조50:5040275152.3. Haake 믹서를 이용한 블렌딩Blending은 Haake 믹서를 사용하여 고분자 시료를 혼합하였다. 믹서의 회전 속도는 40 rpm으로 설정하였으며, 각 실험의 블렌딩 온도와 시간을 조정하여 두 물질이 균일하게 혼합될 수 있도록 하였다.3. 결과 및 분석3.1. PET 및 PBT의 기본 열적 특성PET: 융해온도(Tm)는 257.76℃, 분해온도(Td)는 404.37℃PBT: 융해온도(Tm)는 226.05℃, 분해온도(Td)는 379.89℃PETPBTTm(℃)257.76226.05Td(℃)404.37379.89이 값들은 PET와 PBT 각각의 기본적인 열적 특성을 나타내며, 블렌딩 시 이들 특성이 어떻게 변화할지에 대한 중요한 기준이 된다.3.2. 블렌딩 실험 결과실험은 A조와 B조로 나누어 진행되었으며, 각 실험에서 얻은 결과는 아래와 같다:A조 (220℃): 첫 번째 실험에서 블렌딩이 제대로 이루어지지 않았다. 이유는 설정한 온도(220℃)가 PET와 PBT의 융해온도(Tm)보다 낮았기 때문이다. 이로 인해 두 물질이 충분히 녹지 않아 균일한 혼합이 이루어지지 않았다. PET와 PBT가 용융되지 않으면 블렌딩이 어려워지므로, 이후 온도 조건을 높이는 것이 필요함을 알 수 있었다.B조 (275℃): 두 번째 실험에서는 온도를 275℃로 설정하여 PET와 PBT가 모두 녹을 수 있도록 하였다. 이 실험에서 혼합물은 일정하게 섞였으며, 다만 일부 물질에서 초록색이 나타났다. 이는 PET가 대기 중 수분을 흡수하고 갑작스럽게 만나면서 발생한 현상으로, 일부 물질이 탄 것으로 보인다. 이는 온도가 너무 높았기 때문에 발생한 문제로, 향후 온도 조건을 더욱 세밀하게 조정해야 할 필요성이 있다.3.3. A조와 B조의 비교 및 분석A조와 B조의 결과를 비교했을 때, B조에서 사용된 275℃가 두 물질이 모두 녹을 수 있는 적절한 온도임을 확인할 수 있었다. A조에서는 온도가 너무 낮아 실패한 이유로, 적절한 온도 범위 내에서 실험을 진행하는 것이 중요함을 시사한다. 또한, B조에서 일부 물질이 초록색으로 변한 이유는 온도 과다로 인한 것이며, 향후 온도 조건을 낮추어 이러한 현상을 방지해야 할 것이다.3.4. 실험 과정에서의 문제점 및 개선점첫 번째 실험인 A조에서는 온도가 충분히 높지 않아 두 고분자가 모두 용융되지 않았고, 실험이 실패하였다. 이 문제를 해결하기 위해 B조에서는 온도를 275℃로 설정했지만, 과도한 온도로 인해 일부 시료에서 탈색이 발생하였다. 향후 실험에서는 이와 같은 문제가 발생하지 않도록 온도 범위를 보다 세밀하게 조정하고, 분해온도에 근접하지 않도록 주의해야 할 것이다.4. 결론 및 향후 계획4.1. 결론본 연구에서는 PET와 PBT를 50:50 비율로 블렌딩하여 열적 특성을 분석하였다. A조에서의 실험은 온도 설정이 부적절하여 실패하였으나, B조에서 온도 275℃를 설정하여 성공적인 블렌딩을 얻을 수 있었다. PET와 PBT는 각각 다른 융해온도를 가지고 있으므로, 블렌딩 시에는 두 고분자가 모두 녹을 수 있는 적절한 온도를 설정하는 것이 중요함을 확인하였다. 또한, 실험 과정에서 나타난 초록색 변색은 PET의 수분 흡수로 인해 발생한 문제였으므로, 이를 개선하기 위해서는 온도 및 환경에 대한 보다 세심한 관리가 필요하다.

공학/기술| 2024.11.26| 6페이지| 5,000원| 조회(54)

레포트, 실험설계, 블렌딩

미리보기

닫기
판매자 표지

A+실험설계 레포트_PP-PE 블렌딩 비율에 따른 기계적 특성 변화 및 응용 가능성 분석

PP-PE 블렌딩 비율에 따른 기계적 특성 변화및 응용 가능성 분석목차서론실험 방법2.1. UTM 시험2.2. 핫프레스 시험결과 및 논의3.1. UTM 시험 결과3.2. 핫프레스 시험 결과결론서론본 연구의 목적은 폴리프로필렌(Polypropylene, PP)과 폴리에틸렌(Polyethylene, PE)의 블렌딩 비율에 따른 기계적 특성 변화를 살펴보는 것이다. PP와 PE는 서로 다른 물리적, 화학적 특성을 가진 고분자로, 각각 강도와 내구성에서 뛰어난 특성을 지닌 PP와 유연성과 가공성이 뛰어난 PE를 혼합함으로써 새로운 기능성을 가진 재료를 만들 수 있다. 특히, 수하물 제조와 같은 응용 분야에서는 강도와 유연성을 동시에 고려해야 하므로, 다양한 블렌딩 비율에서의 기계적 특성을 비교 분석하는 것이 중요하다.본 연구에서는 PP와 PE의 다양한 블렌딩 비율(100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 0:100)을 사용하여 0.35mm 두께의 필름을 제작한 뒤, 두 가지 실험 방법인 UTM(유니버설 텐실 시험기)과 핫프레스를 사용하여 재료의 물리적 특성을 평가하였다.2. 실험 방법2.1. UTM 시험UTM 시험은 PP-PE 블렌딩 필름의 인장 특성을 측정하기 위해 수행되었다. 시험에 사용된 샘플은 각각 [PP:PE = 100:0, 0:100, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50]의 비율로 혼합된 0.35mm 두께의 필름이었으며, 각 샘플은 5cm 길이, 1cm 폭의 게이지 길이로 설정되었다. 시험 속도는 5mm/min로 일정하게 설정하였으며, 5개의 샘플을 시험한 후, 측정값에서 최대값과 최소값을 제외하고 나머지 3개의 값을 평균하여 결과를 도출하였다.2.2. 핫프레스 시험핫프레스 방법을 사용하여 0.35mm 두께의 PP-PE 블렌딩 필름을 제작하였다. 샘플의 비율은 [PP:PE = 50:50 (6.5g), 70:30 (6.2g), 100:0 (7.6g), 0:100 (6.4g)]으로 설정하였다. 핫프레스는 170°C에서 120초 동안 진행되었으며, 이는 실험실 내 조건에 맞춰 최대한 0.35mm 두께에 근접하도록 조정되었다.3. 결과 및 논의3.1. UTM 시험 결과PP-PE 블렌딩 샘플의 기계적 특성은 인장강도(Tensile Strength), 영률(Young's Modulus), 강성(Stiffness), 최대 하중(Load-Max), 최대 연신(Extension-Max) 등을 측정하여 평가하였다. 각 샘플의 시험 결과는 다음 표와 같다.SampleSpeed(mm/min)TensileStrength(kgf/cm2)Young'sModulus(kgf/cm2)Stiffness(N/m)Load-Max (N)Extention -Max(kgf)PP(100)5258.705812165.8795445.11101.48157.02165PP(90)5242.480511093.5387032.2795.116864.32655PP(80)5233.24009789.08976798.5391.492114.42094PP(70)5218.26159520.47474691.1785.616586.92135PP(60)5204.23048655.12767902.2480.112656.58637PP(50)5165.82287098.48955689.9265.04665.45452PE(100)587.46111740.82413657.3234.308023.49690인장강도(Tensile Strength): PP에서 PE로 갈수록 인장강도가 감소하는 경향을 보였다. 이는 PE가 상대적으로 유연한 특성을 가지기 때문에 PP와 결합할 때 강도가 감소하기 때문이다. 특히, PP(100%)는 가장 높은 인장강도를 보였으며, PE(100%)는 가장 낮은 값을 기록했다.영률(Young's Modulus): 영률은 재료의 탄성 계수를 나타내며, 재료가 변형될 때 얼마나 저항하는지를 나타낸다. PP(100%)는 높은 영률을 보였고, PE(100%)는 매우 낮은 값을 보였다. 이는 PE가 더 유연한 성질을 가지고 있어, 블렌딩 비율이 높을수록 영률이 낮아지는 경향을 보였다.강성(Stiffness): 강성은 재료가 변형에 저항하는 정도를 나타내며, PP(100%)가 가장 높은 값을 보였다. PE(100%)는 상대적으로 낮은 강성을 보였으며, 이는 PE의 유연성으로 인해 강성이 감소했기 때문이다.하중 및 연신(Load and Extension): 하중과 연신은 샘플의 물리적 저항성과 변형 정도를 측정한 값이다. 이 값은 샘플 간 큰 차이를 보이지 않았고, 연신은 PE 비율이 높은 샘플에서 상대적으로 더 길게 나타났다. 이는 PE가 더 유연한 성질을 가지기 때문이며, 변형이 더 많이 일어난 것으로 해석할 수 있다.3.2. 핫프레스 시험 결과핫프레스 실험을 통해 제조된 0.35mm 두께의 PP-PE 블렌딩 필름은 다양한 비율에서 기계적 특성을 측정했다. 그러나 실험실 환경의 제약으로 인해 0.4mm가 아닌 0.35mm 두께의 필름을 사용하게 되었으며, 이에 따른 기계적 특성에 대한 보다 구체적인 분석은 후속 연구에서 다루어야 할 부분으로 남아 있다. 핫프레스 시험의 주요 목적은 제조된 필름의 물리적 특성을 평가하고, UTM 시험과의 비교를 통해 두 방법의 신뢰성을 검증하는 것이었다.결론PP와 PE의 블렌딩은 재료의 기계적 특성에 큰 영향을 미친다. PP(100%)는 높은 인장강도, 영률, 강성을 보였으며, PE가 혼합될수록 이들 특성은 감소하였다. 이는 PE의 유연성이 PP의 강도와 내구성을 감소시키는 결과로 해석할 수 있다. 따라서, 수하물과 같은 응용 분야에서는 PP-PE 블렌딩 비율을 조절하여 강도와 유연성의 균형을 맞추는 것이 중요하다.핫프레스 방법을 사용한 필름 제작 결과는 실험 조건에 따라 달라질 수 있으며, 향후 연구에서는 핫프레스를 통한 다양한 두께와 블렌딩 비율에서의 기계적 특성 변화를 더 세밀하게 분석할 필요가 있다. 본 연구는 PP-PE 블렌딩의 특성을 이해하는 데 기여하며, 다양한 산업 분야에서의 활용 가능성을 제시할 수 있다.

공학/기술| 2024.11.26| 6페이지| 5,000원| 조회(82)

실험설계, PE, PP, 블랜딩

미리보기

닫기
판매자 표지

재료설계 레포트_20페이지

A+ 고분자 재료설계 레포트1. 배경고분자의 구조는 4가지로 구분된다. 1차 구조(primary structure), 2차 구조(secondary structure), 3차 구조(tertiary structure), 그리고 4차 구조(quaternary structure)로 이루어진다. 일반적으로 고분자의 물성은 구조에 따라 결정된다.Primary Structure(1차 구조)는 화학결합에 의해 결정되는 구조로서 중합조건에 따른 많은 입체배치구조(configuration)를 가지는 고분자가 생성 된다.Secondary Structure(2차 구조)는 분자사슬의 회전에 의한 각 원자 또는 원자단의 상대적 공간배치 즉 입체배좌(conformation)에 의한 분자사슬의 형태변화이다.Tertiary Structure(3차 구조)는 분자사슬의 집합체의 구조로서 결정 및 비결정 구조가 이에 해당된다.Quaternery Structure(4차 구조)는 결정의 응집구조라 정의하며 lamella, single crystal, spherulite 가 일컬어진다.이번 설계에서는 시뮬레이션 프로그램인 Materials Studio(Accelrys社)를 이용하여 온도, 압력에 따른 고분자를 설계하고 각각의 C value의 변화를 알아보며, 1,2차 구조적인 관점에서 분석한다.[그림 1] : 1,2차 구조[그림 2] : 3차 구조 [그림 3] : 4차 구조2. 이론1) Configuration① TacticityTacticity(입체 규칙성)는 고분자 사슬에서 치환기의 위치에 따른 분류이다. [그림 4]에서 보이는 것과 같이 규칙적인 Isotactic, Syndiotactic chain으로 구분하고 규칙성이 없고 무질서한 Atactic도 존재한다.[그림 4]② Head to tail, head to head(Tail to tail)분자와 분자의 중합 때 치환기를 가진 쪽을 Head(머리), 치환기가 없는 쪽을 Tail(꼬리)라고 할 경우 머리와 꼬리가 만나서 중합이 이루어지는 방식과n이라고 한다. [그림 7]과 같이 크게 Staggered와 Eclipsed로 나눌 수 있다.[그림 7]Staggered는 [그림 8]과 같이 세 종류로 나눌 수 있다.[그림 8]각 conformation의 torsion angle에 따른 에너지는 n-butane의 경우 [그림 9]와 같이 나타내어지며 이는 Staggered한 상태가 Eclipsed한 상태보다 더 안정하며, Staggered한 상태 중 에서는 Trans한 형태가 Gauche의 형태보다 더 안정하다는 것을 나타낸다.[그림 9]3) C value고분자 사슬은 random chain conformation을 구성하고 이 랜덤 분포는 trans와 gauche상태를 반복하면서 이루어진다. 따라서 이를 Gaussian chain이라 하는데, 이런 random chain의 dimension의 특성은 end to end distance나 Rg값으로 나타낼 수 있다.① Chain end to end distance`=nl ^{2} f( theta )f( varphi )=nl ^{2} LEFT ( {1-} over {1+} RIGHT ) LEFT ( {1+} over {1-} RIGHT ) L ^{2}: mean squre end to end distance l : segment lenghtheta : angle between adjacent segment varphi : rotational angle (tortion)② Radius Gyration : second moment of mass distribution일반적으로 high molecular weight에서, random coil의 end to end distance와 radius of gyration의 관계는 하기와 같은 연관관계를 가지고 있다.`=` {} over {6}Random chain특징들의 변화 값으로는 molar mass와 chain의 flexibility 그리고 temperature이다.특히 theta solvents상태에서는 분자간의 y rotatedpolymer chain이theta varphi 의 제약 없이자유롭게 굽어진 모양`=`nl ^{2} ``=0#`=0[그림 10]`=nl ^{2} f( theta )f( varphi )C _{n} ````= {} over {nl ^{2}} `=f( theta )f( varphi )이 값으로theta ` varphi 가 polymer chain에 어떠한 영향을 미치는지를 알 수 있다즉, 얼마만큼 사슬이 굽어져 있고, 펼쳐져 있는지의 정도라 볼 수 있다.(2) Freely rotating onlypolymer chain의theta 값은 일정하게 주어진 체로varphi 값만 제약이 없는 모양[그림 13]`=`nl ^{2} ` LEFT ( {1-} over {1+} RIGHT )`=0(3) Hindered rotatingtheta ` varphi 값이 일정하게 주어진 상태`=nl ^{2} LEFT ( {1-} over {1+} RIGHT ) LEFT ( {1+} over {1-} RIGHT )`=nl ^{2} f( theta )f( varphi )C _{n} ````= {} over {nl ^{2}} `=f( theta )f( varphi )이 값으로theta varphi 가 polymer chain에 어떠한 영향을 미치는가 알 수 있다즉, 얼마만큼 사슬이 굽어져 있고, 펼쳐져 있는지의 정도라 볼 수 있다.이 식들에서 C-value값을 구할 수 있는데C`` == ` {} over {n ELL ^{2}} ```or```` sqrt {C} ` == ` {sqrt {}} over {sqrt {n} ELL }여기서 C-value는 Chain이 얼마만큼 굽어져있는지 펼쳐져있는지를 나타내는 정도의 상수이다.만약 Real chains라면 국소적으로 점유율은 안되지만 3차원적으로는 구부러지며 C-value값과{sqrt {r ^{2}}} over {sqrt {n} ELL }값은 항상 같다.3. 실험 방법실험은 materials studio 프로그램을 이용하여 진행한다.ics 메뉴 사용 고분자를 생성한다.[그림 16] : Dynamics 후 생성된 고분자조건 : 298K, 0GPa, 5000stepPolymer chain들이 1step마다 안정적인 형태를 향해 움직이는 것으로 가정하기 때문에 5000step을 주어서 충분히 자유 이동하여 안정적인 형태를 하도록 하였다.[그림 17][그림 18]4) Dynamic 후 생성된 고분자를 analysis 메뉴 사용 분석한다.생성된 고분자(298K, 0Gpa의 조건 하에서)의 분자사슬의 분자간 거리(length), 분자간 각도(angle), 분자간 회전반경(torsion)을 측정한다.[그림 19] : Length(Å) 측정 모습 and Length(Å) 분포 그래프[그림 20] : Angle 측정 모습 and Angle 분포 그래프[그림 21] : Torsion 측정 모습 and Torsion 분포 그래프5) 온도와 압력에 변화를 주어 실험한다.온도 298K, 398K, 498K에서 각각 압력 0GPa, 0.1Gpa의 총 6가지 조건으로 실험한다.실험의 정확도를 높이기 위하여 각 실험을 3번씩 실행, 총 18번의 실험을 하여 평균치를 구하고 각 조건에 따른 측정값 변화를 알아본다.4. 실험 결과1) 온도의 변화에 따른 측정값 변화① At 0Gpa온도(K)측정 값298398498Length(Å)1.53911.54496341.544804Angle114.4176114.2539114.8351Radius Gyration(Å)5.67596.03925.9003End to end distance(Å)8.23458.78648.6753C 값3.56794.30974.7890온도만의 변화를 주었을 때, 온도가 증가함에 따라 각 값이 증가함을 볼 수 있다. 이는 온도가 증가하면서 chain과 chain사이의 free volume이 증가가 원인임을 유추해 볼 수 있다.Torsion 값은 그래프로 나타난다. 온도의 증가에 따라 torsion 값도 증가함을 볼 수 있다.C 값의 변화를 살펴보면 온도가 증가함에 따값4.78904.8021압력의 변화를 주었을 때, 압력이 증가함에 따라 각 값이 아주 미약하게 증가하였는데 이 변화하는 값이 변화가 없다고 봐도 좋을 정도이다.3) 남은 모든 변화에 따른 측정값 변화① At 0.1Gpa온도(K)측정 값298398498Length(Å)1.5427041.5451131.54921Angle114.3092114.4284114.6927Radius Gyration(Å)5.76436.08635.9786End to end distance(Å)8.32118.80218.7021C 값3.60214.34514.8021② At 298K압력(GPa)측정 값0.00.1Length(Å)1.5391421.542704Angle114.4176114.3092Radius Gyration(Å)5.67595.7643End to end distance(Å)8.23458.3211C 값3.56793.6021③ At 398K압력(GPa)측정 값0.00.1Length(Å)1.54496341.545113Angle114.2539114.4284Radius Gyration(Å)6.03926.0863End to end distance(Å)8.78648.8021C 값4.30974.3451남은 모든 변화의 값도 그 이전의 경우(At 0GPa, At 298K)와 마찬가지로 온도가 올라감에 따라 C 값이 증가함을 볼 수 있었고, 압력의 변화에는 거의 변화가 없다고 봐 도 될 정도로 그 변화의 값이 미약함을 볼 수 있었다.5. 결론우리는 각 조건에서 측정값들의 변화를 볼 수 있었다. 이 측정값의 변화들이 chain의 모양이 변화하는 것에 영향을 미침을 알 수 있었다. 일반적으로 비결정과 real 고분자로 갈수록 C 값이 커진다. 또한 flexible한 backbone이 있게 되면 C 값이 낮아지게 된다.실험측정결과 온도가 낮을수록 선형의 사슬들이 많이 나타나고, 온도가 올라갈수록 선형에서 chain들이 뭉치려는 경향을 보이는 것을 알 수 있었다. 또한 압력이 변화는 온도가 온도의 변화와 동일한

공학/기술| 2024.11.27| 20페이지| 10,000원| 조회(90)

레포트, 고분자공학개론, 고분자재료설계

미리보기

닫기
판매자 표지

고분자집합체의 고차구조 설계

고분자집합체의 고차구조 설계1. introduction블록공중합체는 두가지 이상의 상이한 단량체로 이루어져 있는 고분자 블록으로 구성된 고분자이다. 직선형, 가지형 원형 등의 분자모양을 설계할 수 있으며 구성 블록간의 미세 상 분리를 통하여 다양한 모폴로지를 보인다. 용액에 녹일 경우에 다양한 마이셀 구조도 구현할 수 있으며 무질서구조, 액정구조, 또는 결정상을 가지는 분자구조도 유도할 수 잇다. 또한 구성 블록 중에 특정 블록을 친수성 블록으로 치환할 경우에 양친성 블록공중합체를 제조할 수 있기 때문에 생리학적인 용도 등 다양한 용도에 응용이 가능하다. 아리 그림에서 나타내는 것과 같이 미세 상 분리현상 통한 다양한 모폴로지의 발현이 용액 및 용융상태 또는 고체 상태에서 모두 가능하며 모폴로지의 변화는 구성 블록간의 인력과 구성 블록의 부피변화에 따라서 가능하다. 열 가소성 플라스틱 엘라스토머, 계면활성제, 상용화제 및 촉매의 담체, 메탈입자 합성 빛 발광형 소자 등의 용도에 사용할 수 있다.블록 공중합체는 주로 음이온 리빙중합에 의하여 합성을 하며 단분산성의 고분자를 합성할 수 있다. 또한 최근 제한된 라디칼 중합방법을 이용하여 블록 공중합체를 합성한 바 있다.2. 목적computer simulation을 통한 AB Diblock, ABC Triblock and ABC Star copolymer의 합성을 통하여 블록공중합체의 상분리 현상을 이해하며, 이때 자기조립에 의해 생성되는 Ordered states를 통하여 나타나는 블록공중합체의 morphology의 구조를 알아본다.3. 원리자기조립은 원자나 분자, 또는 분자 집단이 스스로 자발적으로 일정한 패턴으로 배열하며, 심지어는 외부로부터의 간섭 없이 비교적 복잡한 체계를 형성하는 현상을 말한다. 따라서 블록공중합체의 Bulk상태에서 스스로 자기조립 하는 경향을 보인다.일반적으로 용매 내에서의 상거동현상이 LCST, UCST의 현상으로 표현되는 반면에 블록공중합체에서의 상분리 현상은 UODT, LDOT의 현상으로 나타낼 수 있다.-선형 블록공중합체(Lenear copolymer)블록 공중합체의 구조 및 상거동의 대한 내용은 이성분계 블록공중합체를 중심으로 다양한 논문이 발표된 바 있다. 서로 상이한 블록이 화학적인 결합을 통하여 연결되어 있기 때문에 상대적인 조성과 두 블록 간에 작용하는 인력에 의하여 다양한 모폴로지가 가능하며 이러한 모폴로지는 온도변화에 의하여 변화될 수 있다.온도 및 분자쇄의 길이에 의한 블록 공중합체의 상 거동은 라이블러(Leibler)에 의해서 처음 제안된 바 있으며, 이는 xN 값(x : 분자상호간 인력상수, N : 분자의 중합도)에 의하여 결정된다. 라이블러 이론에 따르면 무질서 상에서 라메라상으로의 전이는 대칭성 이성분계 블록공중합체의 경우, xN 값이 10.495에서 나타난다고 보고된 바 있다.그림 1 블록공중합체의 다양한 상 거동이처럼 온도변화에 따라 molten 상태에서의 자기조립에 의해 생성되는 Ordered states를 통하여 블록공중합체의 다양한 morphology의 형태가 나타나게 된다.위의 그림과 같이 선형 블록공중합체의 모폴로지가 여러 가지 구조를 띠고 있는 것을 확인할 수가 있다. 즉, 아래의 그림2과 같이 sphere의 형태로부터 cylinder 그리고 Gyroid를 거쳐 lamella의 형태에 이르면 A와 B의 형태가 뒤바뀌며 역구조의 형태로 변해 간다는 것을 확인할 수가 있다.그림2. Ordered states in molten linear copolymers이러한 다양한 morphology의 형태는 그림1에서도 알 수 있듯이 조성에 의해 변한다는 사실을 알 수가 있다. 이러한 블록공중합체의 다양한 모폴로지 현상은 다음의 그림3과 같이 표현할 수가 있다.그림 3 block copolymer의 상분리 현상에 따른 morphology의 형태이러한 상분리 현상은 시간이 지남에 따라 더욱더 명확히 구분할 수가 있다.그림 4 시간에 따른 상분리 현상이러한 상분리 현상을 실험적으로 증명해줄 수 있는 것이 TEM이다. 아래의 그림은 triblock copolymer의 TEM을 나타낸 그림으로써 각각의 물질이 가지고 있는 고유한 구조로 인하여 독특한 패턴이 TEM을 통하여 나타내진다는 것을 볼 수가 있다.그림 5 TEM의 micrograph-스타 블록공중합체(Star block copolymer)스타 모양의 고분자는 비슷한 조성의 선형고분자에 비하여 사슬말단 작용기가 많고 낮은 점성 때문에 산업적으로 유용하다. 스타 블록공중합체는 비슷한 조성의 선형 블록공중합체의 거동과 다른 유변학적 거동을 보이므로 이점에 착안하여 여러 가지 스타 블록공중합체가 보고된 바 있다.4. 실험1) 실험 방법① computer simulation을 이용하여 ABC-linear block의 조성비율의 변화에 따른 모폴로지 변화를 확인한다.② computer simulation을 이용하여 ABC-star block또한 조성비율의 변화에 따른 모폴로지 변화를 확인한다.③ computer simulation을 이용하여 압력변화에 따른 모폴로지 변화를 확인한다.④ Material studio의 Mesodyn을 이용하여 ABC-linear block의 3차원적인 구조를 확인하다.2) 실험 결과-AB diblock (2D)그림 6 bcc그림 7 hex그림8의 모양을 통하여 A라는 물질이 라멜라의 형태로 존재한다는 것을 확인할 수가 있다. A를 제외한 부분 즉, 밀도가 적은 파란부분이 int-B에서 노란부분을 차지하고 있었고, 따라서 두개의 monomer가 라멜라의 형태로 이루어진 것을 확인할 수가 있었다. 이를 3차원적으로 표현한 것이 그림9이다.그림 8 Lam그림 9 Lamellae 3D-ABC linear block (2D)그림 10 beanshape그림 11 pillared Lam그림 12 semiperfo 3dom Lam N5그림 13 wavy2dom LamABC linear block의 경우는 4가지의 모폴로지가 비슷하게 나왔다.-ABC star block (2D)그림 14 전체조성에서의 ABC Star Copolymer그림 14를 보면 조성이 변함에 따라서 다른 패턴이 나타난다. 0.6～0.4 정도의 조성비를 가질 때는 이들의 형태학적인 변화가 뚜렷하게 나타나며 어느 한 조성이 많을 때에는 비슷한 패턴을 가지게 된다.

공학/기술| 2024.11.27| 10페이지| 10,000원| 조회(72)

설계레포트, 고차구조, 고분자재료설계

미리보기

닫기
판매자 표지

고분자 재료설계(중간레포트)

※ Structures of Polymer1. Chain Conformation in Polymers1) Introduction고분자의 물성은 구조에 따라 결정된다. 따라서 고분자의 상용화에 있어서 구조란 매우 중요한 역할을 할 수 밖에 없다. 일반적으로 고분자의 구조는 4가지로 구분된다. Primary Structure, Secondary Structure, Tertiary Structure, Super Structure 이다.① Primary Structure는 중합조건에 따라 많은 Configuration이 틀리는 고분자가 생성 되는데 이와 같이 화학결합에 의해 결정되는 구조를 1차구조라고 한다.② Secondary Structure는 내부의 rotation에 의해 분자쇄의 기하학적인 형태가 틀리는 즉, roational isomer의 구조를 2차구조라 한다. 이는 분자쇄 회전에 의해 생기는 각 원자 또는 원자단의 상대적 공간배치 즉, Conformation에 의한 분자쇄의 형태 변화이다.③ Tertiary Structure는 분자쇄의 집합체의 구조로서 정의된다. 따라서 결정 및 비결정 구조가 이에 해당되는데, 결정구조는 1차, 2차구조가 크게 영향을 미치게 된다. 이 때 고분자의 결정 및 결정화도는 1차구조에 의존한다. 즉, 분자쇄에 입체규칙성이 있는 것이 우선적으로 필요하다. 또한, 실제의 결정구조에 관해서는 2차구조가 분자 쇄방향의 주기를 다음으로 van der walls력이 분자간 거리를 결정하는 요인이 된다.④ Super Structure는 결정의 응집구조라 정의하며 예로 spherulite가 있다.고분자 물질의 유변학적, 역학적, 열적, 광학적, 전기적 성질등은 고분자의 구조에 의해 결정되므로, 다양한 용도의 재료로써 사용하기 위해서는 구조자체를 설계해야 한다.2) PurposeMaturial studio modeling을 통하여 평형상태의 고분자를 만들어 그것의 single chain의 structures 비교와 각 조 별도의 PE, PP, PEO, PS를 만들어 주어진 환경에 따른 chain의 안정된 형태 및 thermal motion에 의한 conformation이 형성방법을 알아보며 Bond Length와 Angle, End to end distance, Radius of Gyration, Torsion Angle에 데이터를 이용하여 밀도, 온도의 변화에 따른 chain의 conformation 변화 및 기본조건과의 비교를 통하여 c value값의 차이를 알아본다.3) Theory일반적으로 polymer chain은 random chain conformation을 구성하고 이 random distribution는 trans와 gauche states를 반복하면서 이루진다. 이를 소위 random chain 또는 Gaussian chain 이라 한다. trans와 gauche states를 반복하면서 central carbon-carbon bond의 torsion angle을 통하여 확인할 수가 있다.이때, polymer coil은 용액, 용매의 종류에 따라 움츠러들 수도 있고 펴질 수도 있다. 즉, good solvent에서는 contract하며, poor solvent에서는 extend한다. 또한, good solvent와 poor solvent의 중간영역에서는 intermolecular와 intermolecular간의 interaction이 유사한 theta solvent 상태가 있다. 아래의 그림은 이런 용매에서의 고분자가 어떤 거동을 보이는지에 대하여 나타내었다. 이때, α는 chain expansion ratio로써 α=로 나타낼 수가 있다. 이때, 그림에서 보는바와 같이 α=1일 경우 theta solvent이며, 1

공학/기술| 2024.11.27| 12페이지| 10,000원| 조회(85)

고분자화학, 중간레포트, 고분자재료설계

미리보기

닫기