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UHP타이어

UHP타이어목 차타이어의 개요2. UHP타이어의 정의 및 특성3. UHP타이어의 상품 종류4. 고성능 혁신 소재5. UHP타이어의 현황 및 전망타이어의 개요1. 타이어의 개요▶ 타이어 - 노면에서의 충격을 흡수함과 동시에 제동, 구동 및 선회 시 노면과의 사이에서 미끄럼을 일으키지 않아야 함 ▶ 휠 - 차체의 전 중량을 분담 지지하며 제동 및 구동시의 회전력, 노면에서의 충격, 선회시의 원심력을 견디고 가벼워야 함타이어1. 타이어의 개요타이어의 역사년도연구개발과 응용상품비고1888최초의 실용적인 공기압 타이어존 보이드 던롭1891비드와이어 타이어 발명C.K 웰치1891손힘만으로 탈착 가능한 타이어미쉐린 형제1895자동차용 타이어 선보임E.미쉐린1904스트레트사이드 와이어 비드타이어 개발파이어스톤, 굳이어1912면블록 사용1928합성반응에 대한 기초이론이 체계화듀퐁사(1930)1941면 코드지 성질 보완한 레이온 코드 개발1949튜브리스 타이어 개발1958레이디얼 타이어 개발1962폴리에스터의 코드지1970강철선인 스틸코드지1972스틸보다 5배 강한물성 –폴리아미드계 소재개발듀퐁사타이어의 구조1. 타이어의 개요5. 비드 : 타이어와 림과 결합하는 부분 6. 인너라이너 : 카카스 내층에 배치되는 고무 층1. 트레드 : 노면과접촉하는 부분 2. 사이드휠 : 타이어의 측면부분 3. 카카스 : 타이어의 골격 4. 벨트 : 트레드와 카카스 사이에 삽입된 층타이어의 기능 및 분류1. 타이어의 개요▶ 구조에 따른 분류 ▶ 패턴에 따른 분류 ▶ 계절에 따른 분류 ▶ 사용목적에 따른 분류타이어의 분류▶자동차의 하중을 지탱 ▶구동력, 제동력을 노면에 전달 ▶노면으로부터의 충격을 완화 ▶자동차의 진행방향의 전환유지타이어의 기능타이어의 제조공정2. 반제품 : 타이어를 구성하는 중요부품을 만드는 공정압출 – 승차감을 좌우하는 사이드월을 만드는 공정압연 - 타이어 내부에 코드층을 형성하는 스틸, 나일론등 코드지 양면에 혼합된 고무를 얇게 코팅하는 공정재단 - 코드지를 각 타이어 종류에 따라 벨트와 카카스로 가공될 수 있도록 폭, 각도,길이에 맞추어 절단비드 - 강선에 고무를 입힌 후 타이어 규격에 맞도록 원형으로 감아 커버링 작업3. 성형 1차성형 - 이너라이너, 비드, 사이드월 등 조립 2차성형 - 벨트, 캡플라이, 트레드를 조립4. 가류 타이어에 생명을 불어넣는 공정 생타이어를 가류기에 넣어 일정 시간,압력과 열을 가하는 공정1. 정련 타이어의 원재료가 되는 고무를 타이어용 고무로 그 특성을 변화시키는 공정1. 타이어의 개요UHP타이어의 정의2. UHP타이어의 정의 및 특성▶림직경 : 16”이상 ▶series 기준 : 55 series 이하 ▶속도등급 : “V”grade 이상 본 방법은 금호타이어 및 해외 메이저 업체, 북미 메이져 타이어 유통업체인 Tire rack의 구분방법이 동일UHP 타이어의 기준▶ Ultra High Performance Tire ▶고성능/고출력 자동차에 장착할 수 있는 초고성능 타이어 ▶ 제동력, 순간가속력, 접지력, 조종안전성 우수UHP 타이어UHP타이어의 정의2. UHP타이어의 정의 및 특성2. UHP타이어의 정의 및 특성UHP타이어의 장단점▶ 높은 가격 ▶ 빠른 마모 ▶ 소음 크고 연료 소비 증가 ▶ 승차감 감소▶ 고속 주행 성능 향상 ▶ 조종 안정 성능 향상 ▶ 빗길 포함한 제동력 향상 ▶ 미적 측면의 성능 향상장점단점Tread Rubber Pattern2. UHP타이어의 정의 및 특성Tire Construction2. UHP타이어의 정의 및 특성UHP 타이어의 종류3. UHP타이어의 상품 종류▶ ECSTAsy에서 유래 ▶즐거움, 쾌감 따위에 의한 절정 ▶절정의 performance 타이어를 의미 ▶국내 시장의 약35% 차지금호타이어UHP 타이어의 종류3. UHP타이어의 상품 종류▶ 벤투스 시리즈 : 실리카 컴파운드, V자 트레드 패턴 ▶XQ optimo : 균일 접지압 실현으로 부드러운 승차감, 초 저소음 실현한국타이어UHP 타이어의 종류3. UHP타이어의 상품 종류▶승차감 성능 향상 ▶고속주행 성능 향상 ▶코너링 성능으로 최적의 조종안정성 확보넥센타이어4. 고성능 혁신 소재항목별 변경내용구 분변경 전변경 후COMPOUNDPCR INNERLINER무기 FILLER무기-판상 복합재료RACING용 CARBON외국산 CARBON BLACK국산 CARBON BLACKCORD고강력 CORDHMLS4세대 HMLSDSP405세대 PET친환경 CORDRAYON CORDLYOCELL CORDPCR BELT CORDHTSTLTR BELT CORDHTSSTHTSTTBR BELT CORDHTST4. 고성능 혁신 소재기술개발 성과추 진 내 용핵 심 기 술효 과혁신재료 적용 COMPOUND 개발고내공기투과성능을 가진 판상 재료를 BLISTERLESS INNER COMPOUND 기술 개발 GRIP력이 우수한 CARBON BLACK 개발판상재료 원가절감, 중량 저감 CARBON BLACK 원가절감고강력 친환경 섬유 CORD 적용 TIRE 개발고밀도 POLYMER CHIP의 초고속 방사를 통한 고강력,형태안정 TIRE용 CARCASS CORD 개발 CORD 배열 밀도 감소 설계 기술 개발 친환경 공법의 신개념 CARCASS CORD 개발CARCASS 원가절감 중량 저감고강도 STEEL CORD 개발고탄소강 선재의 가공 기술 향상 - 열처리 기술 및 내피로성 개선BELT 원가절감 중량 저감기술 개발 부위의 핵심기술 및 주요 역할▶주행시 외부 충격 완화 ▶ 주행 안정성 향상▶ SUPER HIGH TENSILE STEEL CORD 개발 적용4. 고성능 혁신 소재트레드카카스벨트인너라이너▶ TIRE 내부의 공기압,하 중 및 충격에 견디는 역할▶ ENVIRONMENT FRIENDLY TIRE CORD : LYOCELL CORD ▶ HIGH TENACITY POLYESTER CORD▶ HIGH GRIP용 CARBON BLACK 적용▶주행성능에 중요역할▶ IMPROVE AIR LEAKAGE : 무기-판상재료 COMPOUND▶공기누츨방지 (예전의 튜브 역할 대체)UHP타이어 시장의 특징복잡,다양한 소비자욕구상이한 경쟁구도이원적 유통채널5. UHP타이어의 현황 및 전망UHP타이어 시장규모 및 성장추세5. UHP타이어의 현황 및 전망한국타이어기준국내 UHP타이어시장 – 전체 타이어 교체시장 중 5% 불과 일반 타이어 대비 3~4배 고가시장 판매량에 비해 시장 규모 큼 2007년 상반기 15% 실적 증가(1500억원의 매출)UHP타이어 현황넥센타이어금호타이어5. UHP타이어의 현황 및 전망한국타이어▶ 상반기 전년 동기 대비 매출규모 16% 증가 ▶ 전체 매출 16.2% 차지 ▶ 1:5 비율로 UHP타이어 해외로 수출▶ 상반기 전년 대비 판매 규모 15% 증가 ▶하반기 타이어 판매 증가 예측▶ 3분기 매출 전년 동기 12.7% 증가 ▶영업이익 183.2% 증가, 전체 매출 27.5% 차지 ▶세계최초 20시리즈 UHP 타이어 상용화 성공금호 한국타이어 : 2007.8 파이낸션뉴스 넥센타이어 2007.10 한국경제5. UHP타이어의 현황 및 전망전세계적 - 프리미엄급 차량의 수요 꾸준한 증가 국내 - 수입차 판매증가와 성능 중시 소비자 증가 UHP 타이어 판매 성장세 이어질 것으로 예상수입차 업체에 타이어 공급하라 수입차용 교체 타이어 시장을 잡아라 스포츠 마케팅으로 해외시장을 확대하라 국제 기준으로 통일하라 OEM 공급 타이어보다는 기준을 높여라승승장구 UHP타이어참고문헌금호타이어 넥센타이어 한국타이어 미쉘린타이어 코리아휠 파이낸셜 뉴스 한국경제뉴스 한겨례뉴스 이성은 “타이어시장 현황과 전망 “ 타이어 2005 1호 회지과 “04년 국내타이어 경기 동향 및 전망 타이어 2004 4호 김항우외 3명 공저 “타이어공학”감사합니다{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2009.06.02| 24페이지| 1,500원| 조회(1,019)

고분자, 타이어, UHP타이어, 고성능타이어

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유기EL PPT 자료: OLED 전망과 현황 ( A+ 자료입니다-2007년작성)

꿈의 Display - 유기 EL목 차정의 및 특성2. 구조와 원리3. 유기 EL소자 재료4. 제조공정5. 응용분야6. 현황과 전망개 요OLED의 전반적인 이해와 현황 및 향후 전망새로운 미래형 display 소자의 연구 개발 중요CRT, LCD의 뒤를 잇는 차세대 첨단표시소자로 새로운 평판 디스플레이로서 향후 많은 성장이 기대되는 분야정 의 및 특 성정의 및 특성2. 구조와 원리3. 유기 EL소자 재료4. 제조공정5. 응용분야6. 현황과 전망정 의 및 특 성OLED(Orgarnic Light Emitting diode)▶ 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전기발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 자체 발광형 유기물질▶ 100~200 nm 정도의 유기 박막 층을 이용해 만든 소자에 전류를 흘려주면 빛이 발생 ▶ CRT에서의 형광체와 같은 역할OLED의 정의전기발광 (electroluminescence, EL)정 의 및 특 성역사년도연구개발과 응용상품비고1963Anthracene의 단결정에서 유기EL소자 발견Pope1987이중 층 유기 저분자 EL소자 제작Eastman Kodak(Tang)1990PPV를 이용한 OLED 제작Cambridge Univ.1995Full Color PM-OLED 제작Idemitsu Kosan NEC1997세계 최초 단색 OLED 패널을 장착한 FM라디오 판매Pioneer19982인치급 단색 AM-OLED 개발Seiko Epson-CDT19992인치급 PM,AM-OLED 개발Sanyo-Kodak2000.53인치급 PDA용 고분자 PM-OLED 개발UNIAX2000.55.5인치 full-color LTPS AMOLED 개발Sanyo-Kodak2000.6잉크젯 방식을 이용한 2.5인치 AMOLED 개발Seiko Epson-CDT2001.213인치 SVGA full-color LTPS AMOLED 시작품 개발Sony2001.22.85인치 LTPS AMOLED 개발Toshiba정 의 및 특 징장단점▶ 풀컬러 구현을 위한 지속적인 개발 필요 -R:발광효율, B: 수명 ▶ 산소나 수분 결합시 발광특성의 열화 ▶ 국내 기업들의 상당한 로열티 부담 – 발광재료의 수입으로 인한 원가경쟁력▶ 외부광원의 불필요성 -박형,경량화,전력소모최소 ▶ 휘도와 대조비가 높고 시야각 넓음, 응답속도빠름 ▶ 구조 단순, 제조공정 간단 -제조원가절감 ▶ 내구성이 우수 ▶ 저온 제조 가능장점단점정 의 및 특 징각종 디스플레이의 특성비교구 조 와 원 리2. 구조와 원리정의 및 특성3. 유기 EL소자 재료4. 제조공정5. 응용분야6. 현황과 전망구 조 와 원 리구조전극(양극,음극) 유기물 기판Cathode전자수송층정공주입층발광층정공수송층Anode (ITO)유리기판전자주입층발 광발 광발광 메카니즘구 조 와 원 리구 조 와 원 리발광메카니즘유 기 E L 소 자 재 료3. 유기 EL소자 재료정의 및 특성2. 구조와 원리4. 제조공정5. 응용분야6. 현황과 전망유 기 E L 소 자 재 료OLED의 분류재료에따른 분류구동방식에 따른 분류발광에 따른 분류고분자계저분자계Passive matrixActive matrix인광형광유 기 E L 소 자 재 료OLED의 구조 및 용도별 재료기판 재료 유리 플라스틱전하 수송층 재료 전자주입/수송 정공주입/수송패키지 재료 봉지재 흡습제 Passivation 재료유기발광재료 저분자재료 고분자재료전극 재료 양극 음극기타 부품 재료유 기 E L 소 자 재 료유기발광재료▶알루미늄착체(Alq3) 가장 많이 쓰임 - 전자 이동도가 비교적 고속이며, 증착에 따라 핀홀이 없고 대단히 평평한 막을 만들 수 있으며 내열성이 높음 ▶R: DCM계열, G: Alq3계열, B: DPVBi계열저분자계 발광재료유 기 E L 소 자 재 료유기발광재료▶저분자계 재료에 비해서 소자의 물리적 강도 면에서 유리, 열 안정성 ▶ 코팅만으로 간편하게 소자를 만듦 ▶R: 폴리티오펜계열, G: 폴리페닐렌비닐렌 계열, B: 폴리플루오렌계열고분자계 발광재료π 공역계 고분자 색소함유계 고분자 ( 비공역 고분자)유 기 E L 소 자 재 료고분자계발광재료▶탄소-탄소의 단일결합과 이중결합 반복, 즉 π 공역이 넓게 퍼져 있는 구조 ▶넓어진 pi- 공역 때문에 에너지 갭이 좁아져 장파장의 황색이나 적색이 많음 ▶CN-PPV, CNMBC, PT 등π 공역계 발광재료PPVMEH-PPVPPPP3ht유 기 E L 소 자 재 료고분자계발광재료▶저분자계(색소)재료를 고분자화 한 것 ▶발광색의 자유도 높고, 청색으로부터 적색까지 각각의 색, 백색까지 실현 가능 ▶캐리어이동도가 낮아 pi-공역계에 비해 구동전압이 높음색소함유계 발광재료유 기 E L 소 자 재 료전하수송층재료▶소자의 전력효율 개선, 장치의 수명 증가 ▶ITO와 이온화 에너지 비슷하고 가시광 영역에서의 흡수가 없어야 함 ▶CuPc – 널리사용, fullcolor구현문제 ▶Starburst형 아민류 – 최근 많이 사용정공주입재료유 기 E L 소 자 재 료전하수송층재료정공수송재료▶정공수송,전자를 발광영역으로 수송하여 여기자형성 확률 높여줌 정공이동도가 높은 물질 바람직 ▶TPD – 흔히사용, 60 ℃ 이상에서 불안정 ▶NPD, 방향족 치환기 많은 아민류 사용유 기 E L 소 자 재 료전하수송층재료전자수송층재료▶음극으로부터 전자 주입시 생성되는 음이온 라디칼을 안정화 할 수 있는 전자 당김체 를 보유하는 화합물, 전자 이동도가 높은 유기 금속 화합물 사용 ▶ 시안기, 옥사디아졸, 트리아졸유 기 E L 소 자 재 료전극 재료양극 재료음극재료▶ITO, IZO 등의 금속산화 복합박막 사용 일함수가 커서 정공주입을 용이하게 하며 가시광선범위에서 투명▶일함수가 낮은 세슘, 리튬, 칼슘 ▶일함수는 높지만 안정하고 증착이 용이한 알루미늄, 구리, 은 등 금속 합급 사용 조성제어 어려워 재현성 문제▶상업적으로 무기전자주입층을 약 1nm 정도로 매우 얇게 증착한 후 알루미늄과 같은 안정한 금속을 증착하는 방식 사용유 기 E L 소 자 재 료저분자계장래성음극알루미늄알루미늄 : 리튬합금 마그네슘 : 은합급알루미늄전자주입층리튬 등 알칼리 금속,불화리튬, 산화리튬, 리튬착체바륨, 칼슘전자수송층알칼리착체, 옥시서지아졸류 트리아졸류, 페닌토로린류발광층알루미늄착체, 안트라센류, 희토류착체,이리듐착체, 각종형광색소pi-공역계 폴리페니렌피렌류 폴리플루오렌류, 폴리치오렌류 색소함유폴리머계 측쇄형폴리머,주쇄형폴리머홀수송층아릴아민류홀주입층아릴아민류,프탈로시아민류양극ITO(Indium Tin Oxide : 인듐과 주석의 산화물)기판유리, 플라스틱제 조 공 정4. 제조공정정의 및 특성2. 구조와 원리3. 유기 EL소자 재료5. 응용분야6. 현황과 전망제 조 공 정수동형 Full color 유기 EL 제조공정제 조 공 정성막공정진공증착법(저분자계)▶진공실 내에 ITO 기판을 넣고 도가니에 고온으로 열을 가해 재료를 가스화 시킨 후, 증착기 속에서 연기처럼 부유시켜 상부에 고정시킨 ITO기판에 막을 형성홀주입층홀수송층발광층전자수송층음극ITO기판제 조 공 정성막공정스핀코팅법(고분자계)▶ITO 위 에 바로 발광층 단층구조 ▶용액을 만들어서 막을 만들고 싶은 면에 떨어뜨린 후 그것을 고속으로 회전시켜 박막 형성제 조 공 정성막공정잉크젯법(고분자계)▶잉크젯의 헤드로부터 유기 재료 용액이나 RGB색소를 떨어뜨려 만듦, 공정단순,재료절감,대량생산 ▶R G B 도포하면서 간격을 수 μm 단위로 조절 가능잉크젯방식의 풀컬러화 구조도응 용 분 야5. 응용분야정의 및 특성2. 구조와 원리3. 유기 EL소자 재료4. 제조공정6. 현황과 전망응 용 분 야적용분야 및 발전전망도배식 조명MP3노트북캠코더 디지털카메라PDA벽걸이형TV 두루말이형 TV핸드폰기타응 용 분 야응 용 분 야응용분야응 용 분 야응용분야목 차정의 및 특성2. 구조와 원리3. 유기 EL소자 재료4. 제조공정5. 응용분야6. 현황과 전망현 황 및 전 망특허출원현황현 황 및 전 망특허출원현황기술분야별 출원비율고분자/저분자 재료의 출원비율현 황 및 전 망삼성SDI'OLED 최다특허현 황 및 전 망디스플레이기술과 함께 고분자재료의 동시적인 발전 기업들간의 기술이전 및 공유, 공동연구를 통한 재료의 개발과 개선 요구 됨고분자계 재료적인 측면 : 단층구조로 채용 되기 때문에 단일 재료로 균형이 좋은 전자와 홀의 주입, 높은 발광효율, 성막성, 내열성,수명, 메모리한계 등의 요구조건 충족 필요전망과 시장성이 밝은 유기EL소자참 고 문 헌키도준지, “유기 EL” 광문각 2004.12 강원호 외 1명 공역 “유기 EL 디스플레이 기초와 응용” 성안당 2006 김재우 외 2명 “유기 EL 디스플레이” 한국과학기술정보연구원 2003.12 김강회 외 2명 “OLED 재료 및 소자의 핵심기술 개발 동향 “ 한국과학기술정보연구원 2 004.12 박희웅 “ 유기 EL(OLED)신소재에 사용되는 고분자 재료 특허기술동향” 한국특허정보원 2004. 12 고준호 “ 유기 EL에 대한 특허기술동향” 한국특허정보원 2003.12 송명호 “ 유기 EL의 특허동향”2002.12 박이순 외 1명“고기능 EL소자용 고분자” 폴리머 제19권 제 6호 1995.8 http://www.dt.co.kr/ 디지털타임스 http://www.olednet.co.kr/ 네이버 백과사전감사합니다{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2008.03.11| 41페이지| 1,500원| 조회(1,191)

LED, 발광, AMOLED, 유기EL, OLED

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OLED의 발전현황 및 전망과 발광층 고분자 재료 (2007년도 작성)

OLED의 발전현황 및 전망과발광층 고분자재료목 차1. 전기발광의 정의 ---------------------------------------------------- p.32. OLED의 정의 -------------------------------------------------------- p.33. OLED의 역사 -------------------------------------------------------- p.34. OLED의 구조와 원리 ------------------------------------------------- p.44-1. OLED의 구조4-2. OLED의 원리4-3. OLED의 발광메카니즘5. OLED의 발광층 고분자 재료 ------------------------------------------ p.5~75-1. π-공역계 고분자5-2. 색소함유계 고·분자(비공역 고분자)6. OLED소자와 OLED의 장단점 ------------------------------------------- p.87. OLED의 응용분야 ---------------------------------------------------- p.98. OLED의 발전현황과 전망 --------------------------------------------- p.10~119. 참고문헌 ----------------------------------------------------------- p.121) 표표 3-1. OLED의 역사 --------------------------------------------------- p.3표 6-1. OLED소자의 장단점 --------------------------------------------- p.8표 6-2. OLED의 장단점 ------------------------------------------------- p.82) 그림그림 4-1. OLED의 구조 -------------------------- ---------------- p.10그림 8-2. 기술분야별 특허출원비율 ------------------------------------- p.11그림 8-3. 고분자/저분자 재료의 특허출원비율 --------------------------- p.11그림 8-4. 세계 OLED시장 점유율 ---------------------------------------- p.11그림 8-5. OLED 세계 시장 전망 ----------------------------------------- p.111. 전기발광의 정의OLED의 핵심은 두께가 1백-2백nm정도인 유기 박막 층이다. 이 박막 층은 CRT(cathode-ray tube)에서의 형광체와 같은 역할을 하기 때문에 이를 이용해 만든 소자에 전류를 흘려주면 빛이 발생한다. 이 현상을 전기발광(electroluminescence,EL)이라고 부른다.2. OLED의 정의OLED(Organic Light Emitting Diode)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전기발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 자체 발광형 유기물질을 말한다.각 나라마다 OLED를 유기EL, 유기전기발광소자, 유기전계발광소자 등으로 다양한 명칭을 사용하고 있지만 2004년 국제표준협회에서 OLED로 명명한 이래 최근에는 OLED로 많이 사용하고 있다.3. OLED의 역사1963년 Pope 등에 의해 Anthracene의 단결정에서 처음으로 유기EL소자가 발견하였다. 이후 1987년 Eastman Kodak사의 Tang등이 발광 층과 전하 수송으로 각각 Alq3과 TPD라는 유기 저분자 재료를 사용하여 이중층 유기 저분자 EL소자를 제작하여 효율과 안정성이 개선된 녹색 발광 소자를 보고한 이후로 유기 저분자를 이용한 유기EL 디스플레이를 개발하려는 노력이 시작되었다. 1990년에는 영국 Cambridge대학에서 PPV copolymers를 유기 고분자 재료를 발광 재료로 사용한 유기 EL 디스플레이를 개발하려는 연구가 시작하였son-CDT19992인치급 PM,AM-OLED 개발Sanyo-Kodak2000.53인치급 PDA용 고분자 PM-OLED 개발UNIAX2000.55.5인치 full-color LTPS AMOLED 개발Sanyo-Kodak2000.6잉크젯 방식을 이용 2.5인치 AMOLED 개발Seiko Epson-CDT2001.213인치 SVGA full-color LTPS AMOLED 시작품 개발Sony2001.22.85인치 LTPS AMOLED 개발Toshiba4. OLED의 구조와 원리4-1. OLED의 구조유기EL의 구조는 기본적으로 정공 주입 층, 정공 운송 층, 전자 주입 층, 전자 수송 층, 유리 기판, 투명전극인 ITO로 되어 있으며 순차적으로 적층되어 있는 구조를 가지고 있다.그림 4-1. OLED의 구조4-2. OLED의 원리전극에 전기를 가하면 양(+)극에서 발생된 정공과 음(-)극에서 발생된 전자가 유기물 층에서 재결합한다. 결합되기 이전의 정공과 전자, 결합된 후의 정공과 전자의 에너지 차이에 의해 빛이 발생되고 이렇게 생성된 빛이 유리 기판 쪽으로 방출된다.4-3. OLED의 발광메카니즘1)캐리어주입단계캐리어는 전극을 통해 주입되고, 일함수가 높은 전극을 양극, 낮은 전극을 음극으로 하여 forward bias를 소자에 가함으로서 전자는 LUMO로 정공은 HOMO로 발광층에 주입된다.2)캐리어완화단계주입된 캐리어들은 발광층 내에서 lattice와 결합하여 각각 음성 polaron과 양성 polaron 을 형성한다.3)캐리어이동단계형성된 새로운 형태의 캐리어들은 각각 안정화된 위치에서 해당 에너지를 갖고 외부에서 공급한 전기장에 의해 hopping등을 통해 반대 전극을 향해 이동한다.4)여기자생성단계이동된 캐리어들은 강한 인력으로 인해 서로 결합되는 현상이 일어나 여기자 생성된다.5)발광단계생성된 여기자들은 polaron energy gqp에 해당하는 빛을 발생하여 발광 소멸한다.5. OLED의 발광층 고분자 재료전기발광 표시소자 재료로는 GaN, Znyl-hexyloxy)-1,4-PV(MEH-PPV) 및 CN-PPV, PPP[Poly(p-phenylene)] 및 그 유도체, 그리고 PT[polythiophene]과 그 유도체 등이 있다.이러한 고분자계 재료는 크게 π-공역계 고분자, 색소함유계 고분자로 나눌 수 있다.5-1. π-공역계 고분자π-공역계 고분자는 주쇄(主鎖) 위에 ‘탄소-탄소의 단일결합과 이중결합’이 반복되는 구조, 즉 π공역이 넓게 퍼져있는 구조이다. 딱딱하고 긴 수염을 만들고 고분자 쇄들의 상호작용을 약하게 하여 용제를 녹기 쉽게 한다.π-공역계 재료의 단점으로는 그 넓어진 π공역 때문에 HOMO와 LUMO의 에너지 갭(Gap)이 좁아져 발광색에 녹색보다 장파장의 황색이나 적색이 많아 청색을 얻기 어렵다는 것이다. 최근에는 청색 고분자도 개발되고 있지만 발광색의 자유도, 재료설계의 자유도에서도 저분자계에 커다란 차이가 난다고 할 수 있다.① PPV [ poly(p-phenetlenevinylene) ]PPV는 유기 용매에 잘 녹으며 PPV의 PL최대 peak는 540nm로써 녹색의 빛을 발하며, 발광효율은 0.1%이고 약 14V정도의 전압공급을 해줌으로써 전류가 흐르기 시작한다.② MEH-PPV [ (poly(2-methhoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-pheneylenevinylene)) ]용해도를 증가시키기 위해 PPV의 페닐기에 알킬기나 알콕시기를 치환하여 만든 MEH-PPV(poly(2-methhoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-pheneylenevinylene))에 관심이 집중되고 있으며 이 MEH-PPV는 일반적인 유기 용매에 잘 녹아 박막형태로의 가공이 가능하며, MEH-PPV 의 자외선 최대 흡수파장은 510nm이며, PL스펙트럼은 PPV에 비해 장파장 쪽으로 이동하며 약 590nm에서 최대 peak를 나타낸다. 그리고 MEH-PPV의 전류-전압 특성으로부터 약 4V의 낮은 구동 전압에서 전류가 흐르기 시작하는 장점을 지니며 이 유도체의 발고분자로 오직 한 형태만을 가지고 있고 어느 정도 합성방법에 의해 PPP의 성질은 조절이 가능하며, 매우 높은 결정성을 갖고 있다.공기 중 450도까지 안정한 특성을 가진다. PPP의 전구체를 사용해 만든 소자의 전류-전압 특성을 살펴보면 약 10V의 구동전압이 필요하고 발광효율은 약 0.01%~0.05%정도이다. PPP에서 측정된 발광범위는 약 460nm로 청색을 발광한다.전구체를 통해 얻어진 PPP의 경우 최종 생성물이 잘 녹지 않아 가공성이 좋지 않다. 이러한 단점을 극복하기 위해 PPP물질에 알킬기나 알콕시기를 치환시킴으로써 가용성 물질의 PPP합성이 연구되어 발광 효율 면이나 유기용매 용해성 등에 장점을 갖게 되었다.또한 대부분의 PPP계열의 고분자 재료를 이용한 소자를 만들므로 초록색 발광을 얻을 수 있으며 낮은 구동 전압으로도 작동이 가능하고, pi-공액 정도를 조절하여 발광색을 청색-노란색에 걸쳐서 제어 할 수 있다.⑤ PT [ polythiophene ]PT와 그 유도체는 화학적 방법과 전기 화학적 방법으로 합성이 가능하며, 공기중이나 수분에 대해 매우 안정한 특성을 가지고 있다. PT는 치환된 알킬기의 길이, 온도, 그리고 용매에 따라 발광파장과 방출세기가 다른데, 한 예로 poly(3-thiophene)의 경우 온도가 증가함에 따라 흡수 peak가 자외선 흡수 스펙트럼에서 단파장 쪽으로 이동하며, 광 발광세기도 증가한다. PT와 그 유도체의 pi-pi*전이는 약 480nm에서 520nm에 걸쳐있고 흡수 peak는600~650nm영역 사이이며, thiophene고리에 붙은 치환체의 종류를 달리 함에 따라 흡수 peak파장을 변화시킬 수 있다.그림 5-1. π-공역계 고분자의 구조5-2. 색소함유계 고분자(비공역 고분자)색소함유 고분자는 저분자계(색소)재료를 고분자화한 것이다. 발광색의 자유도도 높고 청색으로부터 적색까지 각각의 색, 그리고 백색까지 실현할 수 있다. 그러나 캐리어이동도가 낮아 π-공역계에 비해 구동전압이 높다.① PVK [ p

공학/기술| 2008.03.11| 12페이지| 1,500원| 조회(797)

LED, 유기, 발광, AMOLED, OLED, 고분자유기EL재료

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고분자의 간단한 식별법 (pre & final)

고분자의 간단한 식별법1. 실험목적본 실험은 복잡한 플라스틱 물질을 정밀한 분석기기를 이용하여 완전히 분석해 내는 방법에 관한 것이 아니라, 미지의 플라스틱 시료에 대한 기초적인 정보를 얻기 위한 방법에 관한 것이다. 이러한 간단한 식별 법으로는 비중측정, 연소 상태 관찰 등의 방법이 있다.2. 실험이론※ 각 시료들의 특징※㉠ PP (Polypropylene) : 프로필렌의 중합체프로필렌을 알루미늄 알킬/4염화티탄계(系)의 지글러 낫타 촉매(대표적인 것은 삼염화티탄과 디에틸염화알루미늄으로 이루어진 착염)를 이용하고 약 70℃, 5atm에서 용매 존재 하에 중합시켜 얻어지는 아이소텍틱 폴리머이다. 따라서 구조식과 같이 메틸기(基)가 같은 방향으로 정연하게 배열되어 있다.녹는점은 165°C이고, 하중(荷重) 하에서 연속사용이 110°C에서 가능하다.성형재료로서는 분자량 4만 정도 이상의 것이 시판되고 있으며 밀도는 0.9∼0.91으로 모든 플라스틱 중에서 작은 부분에 속하고 인장강도, 내열성 등이 비교적 우수한 폴리머이다.결정도는 크지만 성형한 후에는 70% 이하로 저하된다. 전기적 성질은 탄소와 수소만으로 이루어져 있기 때문에 우수하면, 폴리에틸렌에 버금간다.많은 성질은 폴리에틸렌과 유사하지만 stress crack에 잘 견디고 투명성도 꽤 우수하다.내충격성을 개량하기 위해 다른 단량체와 공중합 시킨 것이나 폴리이소부틸렌등을 브렌드한 것이나 석면이나 유리섬유를 배합한 재료등도 시판되고 있고 자동차부품을 최초로 공업적 용도나 각종용기, 필름 등에 이용되고 있다.㉡ LDPE (Low Density Polyethylene) : 고압에서 만든 폴리에틸렌(저밀도 폴리에틸렌)고압법Polyethylene이라고도 한다. 정유소(精油所)의 폐(廢)가스 또는 나프타 분해로 발생·분리되는 에틸렌가스를 고압에서 중합(重合)시키는 고압법으로 만든 저밀도·중밀도 폴리에틸렌을 말한다.고압법은 1000~3000기압, 150~230℃에서 중합하여 밀도 0.910~0.925의 저밀도 폴리에틸렌 폴리에틸렌은 내약품성, 전기절연성 성형성이 우수해서 가소제를 사용하지 않아도 유연제품이 얻어져서 상당한 저온에서는 약해지지 않는다. 이러므로 사출성형, 압출성형, 취입성형등에 의해 각종 성형품필름 병 등에 가공되고 있다. 중량평균분자량 1만 이상 및 100만 이상의 것을 각각 저분자량 및 고분자량 폴리에틸렌 또 200만 이상의 것을 초고분자량 폴리에틸렌이라고 한다.㉣ ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌수지 아크릴로니트릴 부타디엔 및 스티렌의 3성분으로 되는 내충격성수지로 이들 3성분의 머리글자를 따서 ABS수지라고 한다.ABS수지에는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 NBR과의 폴리머블렌드에 의한 블렌드형과 BR, 또는 SBR 라텍스의공존하에 스티렌과 아크릴로니트릴을 그래프트 공중합해서 얻어지는 그래프트형의 2종류가 있는데 현재의 ABS수지는 그 대부분이 그래프트형이라고 한다.이 수지의 자연색은 염황색으로 보통 불투명한데 현재에는 투명품종도 준비되고 있다.ABS수지의 특징은 넓은 온도범위에 걸쳐서 우수한 내 충격강도를 가짐과 동시에 우수한 인장강도, 강성, 내열성을 함께 가진 것이다. 그 외에 전기적 성질, 내유성, 내약품성, 내 오염성이 우수해서 사출 압출 취입서형 캘린더 가공 등 모든 성형법이 적용되고 성형수축도 작다.성형품은 아름다운 광택과 우수한 치수 안정성, 내크리이프성이 있고 또 진공성형 도장 금속도금 등의 2차가공도 용이한 등 밸런스 잡힌 물성과 가공성이 있다.용도는 각종 가연 전기 등의 약전기기 부품이나 캐비닛 하우징류를 중심으로 기타 일반기기의 하우징 자동차의 내ㆍ외장부품 완구 잡화관계 PVC의 개질보강재 등 광범위에 미친다.폴리에틸렌에 비하여 내열성 80°에 대하여 93°, 내충격성 0.8에 대하여 4.5이다. 내충격성 4.5라는 것은 쇠망치로 때려도 깨지지 않을 정도의 강도이므로 자동차부품·헬멧·전기기기 부품·방적기계 부품 등 공업용품에 금속 대용으로 사용된다.㉤ PS (Polys 의한 것 등의 3종류로 분류된다. 표에는 현재 공업적으로 생산되고 있는 중요품종과 구조를 나타내고 있는데 (1)이나 (2)와 같은 것을 폴리아미드 m(또는 나일론 m)이라고 부르고 m은 락탐 또는 아미노산의 탄수소를 표시한다. (3) 에 속하는 것을 폴리아미드 m-n(또는 나일론 m-n)이라고 말하고 m은 디아민의 탄수소, n은 2염기산의 탄수소이다.폴리아미드는 강인해서 내마모성, 윤활성 및 내약품성, 내유성에 우수하지만 흡수성을 가지므로 크기 안정성이 약하고, 전기적 성질도 반드시 좋다고는 말 할 수 없다.현재 섬유로서 다량으로 사용되는 외에 주로 엔지니어링 플라스틱으로서 성형품에도 이용되고 있다. 최근에 투명폴리아미드, 방향족(芳香族) 폴리아미드, 지환(脂環) 폴리아미드 등 점점 새로운 폴리아미드가 시장에 나타나서 각각 용기를 개척하고 있다.㉦ PMMA (Polymethyl Methacrylate)메타크릴산메틸의 중합체. 메타크릴산메틸에 개시제(開始劑)를 가해 제품의 각 용도에 맞춰서 적당한 중합방법으로 만들어 진다. 굴절률(20'/D) 14,938, 광선투과율(3,850~7,670Å) 90~99%, 비열(cal/℃/g) 0.35 가열성형온도 범위 140~180℃, 비중 1.17~1.20의 수지이며 투명성은 모든 플라스틱 중에서 가장 우수하다. 압출성형, 압축성형, 사출성형 등에 의해 각종 제품이 얻어진다. 또한 이 수지는 특징있는 성형법으로서 주형(注型)이 자주 쓰이고 있다. 이 방법은 2개의 연마된 강화 플라스틱 사이에 메타크릴산메틸의 초기중합체를 주입하고 가열조(加熱槽) 중에서 다시 중합을 진행하여 고화(固化)시켜 수지판을 제조하는 방법이며 투명성, 강도가 우수한 것이 얻어진다. 또 관상(管狀)의 것을 만드는 경우에는 원심주형법(遠心注型法)이 이용된다.㉧ PVC (Polyvinyl Chloride)염화비닐 분말은 무취, 난연성으로써 내약품성, 전기절연성이 좋다. 유기용제에 잘 녹지 않으나 THF에는 잘 녹는다. 가열하면 아세톤, 벤젠(1:1용), 클무수물(無水物)과 2기 알코올로부터 얻어지는 폴리에스테르로서 분자 내에는 불포화기를 함유하고 있고 이것을 다시 스티렌 등의 비닐 모노머(가교제라고도 한다)에 용해한 것이 사용되고 있다. 무색ㆍ투명에 가까운 낮은 점도의 액상으로 가교제와의 공중합 반응에 의해 상온에서도 경화될 수 있다. 강화플라스틱용 수지로서 여러 가지의 가공법과 용도가 있고 또한 도료 등이 주형용 수지로서도 이용된다. 알키드 수지는 포화산(飽和酸)(주로 프탈산)과 글리세린 또는 지방산의 모노글리세라이드(유지1몰과 글리세린 2몰과의 에스텔 교환 반응에 의해 얻어진다) 등의 다가(多價) 알코올에 의해 얻어지는 매우 끈적한 액체 또는 고체이다. 보통은 이것에 유지(油脂)를 첨가하여 도료를 만드는데 도료로는 광택, 경도, 밀착성, 내후성 등의 점이 우수하고 상온건조용의 어느 것으로도 널리 쓰인다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트는 테레프탈산에 각각 에틸렌 그리고 물과 부틸렌 글리콜을 원료로 하는 폴리에스테르이며 결정성으로 융점도가 높다. 또한 앞의 것들에 비해서 분자량도 현저히 높은 것이 실용적으로 제공되고 있다. 열가소성 수지로서 연신 블로우 성형 및 사출성형(이 경우는 유리섬유 강화(强化)가 주(主))에도 이용된다.㉩ Teflon불투명하며 내열성이 강하고, 탁월한 내약품성과 전기 절연성, 비 접착성 등을 갖고 있다. 화학적으로 불활성이며 용제에서 녹지 않아 다른 수지와 같이 접착 가공이 곤란하고, 결정성이면서도 경도가 없고, 부드럽고 가용성이 있으며 내크리프성이 약하다.3. 실험(1) 비중 측정① 준비물가) 시약에탄올(ethanol) : 시약급, 순도 95%(부피비), 증류수무수 염화칼슘 : 시약급, 순도 97%(무게비)? 에탄올(C2H5OH) : 지방족 포화알코올의 하나. 에틸알코올이라고도 함. 보통 알코올 이라 하면 에탄올을 가리킨다.? 염화칼슘(CaCl2) : 염소와 칼슘의 화합물. 천연으로는 복염(複鹽)으로서 타키하이드라이트 등의 광물로서 산출된다. 또, 바닷물 속에 0셋 1개알코올 램프 1개시험관 (직경 2㎝, 높이 10㎝ 내외) 20개② 실험방법약 0.1g의 플라스틱 시료를 한 종류 당 2개씩 취하여, 그 끝을 핀셋으로 잡고 알코올램프 불꽃의 내부와 외부에서 각각 연소시켜 본다. 그 결과를 표 2와 같이 연소 상태, 불꽃의 형태, 시료의 변화, 가스의 냄새 등으로 분류하여 기록한다.연소 가스의 산?염기성 실험은 다음과 같이 한다. 플라스틱 시료를 약 0.05g정도 취하여 시험관에 넣고, 물에 적신 pH 시험지를 그 위에 놓는다. 그리고 시험관을 알코올램프로 서서히 가열하여 시료로부터 가스가 발생하도록 한다. 연소 가스에 의해 변화된 pH 시험지의 색상으로부터 pH 범위 및 산, 염기성을 판정한다.미지의 플라스틱 시료의 판별은 비중 측정 결과와 연소 특성 결과를 종합하여 하도록 한다.(3) 용어정리Nylon 6과 Teflon : polymer의 trade name이다.4. 계산 및 결과(1). 비중측정시료0.900.941.01.11.21.3비중플라스틱 종류11.0-1.1ABS or PS20.9-0.94LDPE31.0-1.1ABS or PS40.9-0.94LDPE51.0-1.1PVC6-0.9PP or LDPE70.94-1.0HDPE(2). 연소실험시료연소상태불꽃의 형태시료의 변화가스의 냄새pH 범위산, 염기성플라스틱 종류1불이잘 안 붙음빨간 불빛연화됨달콤한 냄새5.0-5.5약산성PS2불이잘 안 붙음황색, 가운데 는 푸른색연화됨달콤한 냄새8.0-9.5약염기성PMMA3불이 잘 붙음. 계속 탐.밝게빛나며 탐연화 후연소초타는 냄새8.0-9.5약염기성ABS4불이 잘 붙음파란색불꽃녹아서 떨어짐초타는 냄새5.0-5.5약산성LDPE5불이 잘 붙음녹색테두리황색불꽃연화 탄화되어 흑색HCl의 자극성 냄새0.5-4.0산성PVC6불이잘 안 붙음중심푸른색밝은불꽃녹아서 떨어짐초타는 냄새5.0-5.5약산성PP7불꽃을 제거해도 계속탐중심푸른색밝은 불꽃녹아서 떨어짐초타는 냄새5.0-5.5약산성HDPE◇ 머리카락 타는 냄새단백질과 나일론6의 구조를 보면 공통있다.

공학/기술| 2007.04.28| 10페이지| 1,000원| 조회(984)

고분자, 플라스틱, 간단한, pre, 식별법

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유화중합파이널 평가B괜찮아요

1. 실험 목적① 유화중합을 이용하여 PMMA를 제조하고 그 수율을 측정한다.② 유화중합법을 익히고 실험기구 사용법을 익힌다.2. 실험 이론(1) 중합중합이란 동일분자를 2개 이상 결합하여 분자량이 큰 화합물을 생성하는 반응이다.중합에 의하여 생성된 화합물을 중합체 또는 폴리머라고 한다. 중합체는 중합도에 따라이합체(二合體) ·삼합체 ·다합체(polymer)라고 불린다. 또 중합체의 원료가 되는 화합물을 단위체(單位體) 또는 monomer라고 한다. 중합은 용매 또는 기타 분산용매 하에서 Monomer, 중합 개시제 또는 촉매를 필요로 하게 되며, 또한 순수한 고분자를 중합하기 위해서는 최소량의 중합 첨가제도 필요로 하게 된다.자유 라디칼 반응기구에 의하여 대량으로 고분자를 합성할 때 활용되는 중합법은 에 따라 벌크중합(Bulk Polymerization), 용액중합(Solution Polymerization), 현탁중합(Suspension Polymerization), 에멀젼중합(Emulsion Polymerization)으로 나뉠 수 있다.(2) 에멀젼중합(Emulsion Polymerization)-유화중합의 정의 및 특징① 정의분산매질(일반적으로 “물” 사용) 과 분산매에 용해되는 계면활성제(유화제), 그리고 분산매에 용해되지 않는 단량체를 혼합하여 유화액을 제조한 후 분산매에 용해되는 중합개시제를 사용하여 라디칼 중합을 일으키는 중합법을 말한다.유화중합은 비누와 같은 유화제를 물에 녹여 이것에 물에 불용 또는 난용해성인 Monomer를 가하여 교반하면서 수용성 개시제를 사용하여 중합시키는 방법이다. 이 방법은 이온중합이나 광중합에는 이용할 수 없다. 여기서 주의해야할 점은 물속에서 생성하는 Polymer의 미립자는 Monomer의 미립자가 그대로 중합하여 Polymer로 된 것은 아니며 중합기구에 큰 특이성이 있다.즉, 보통 유화중합을 할 때는 물과 Monomer 및 약간의 첨가물을 혼합하여 교반하면서 중합반응을 시키는 것이며, 정적인 방법으로서 물과라는 것이 확실하다. 또한 중합이 일어나는 장소에서 점도가 높고 용매가 없으며 개시제가 적다는 점 등의 정지반응을 방해하는 것이 비교적 적으므로 생성 Polymer의 평균분자량은 다른 방법에 비하여 큰 것이 얻어진다.같은 종류의 작은 분자가 서로 결합하여 거대분자, 즉 고분자가 되는 중합반응을 용액상태에서 하는 방법. 원료가 되는 작은 분자, 즉 단위체(모노머)를 적당한 용매에 녹이고 필요에 따라 중합반응의 개시제(開始劑)를 첨가하여 가열한다. 반응이 진행되어 고분자 중합체(폴리머)가 생성되면 반응용액은 끈적끈적해진다. 이것에서 폴리머를 분리하려면 그것을 녹이지 않는 용매(비용매)에 반응용액을 첨가해서 중합체를 침전시킨다. 용액중합에서는 모노머를 용매로 희석한 상태로 반응시키므로 반응에 의해 발생하는 열의 제거가 쉽고 반응제어에 편리하다. 그러나 용매의 회수 과정이 필요하므로, 주로 물을 매체로 쓸 수 없는 반응의 경우에 쓰인다.② 유화중합의 특징유화중합법의 특징은 중합열을 제거하기가 쉬워, 중합계의 온도를 균일하게 유지하기 쉽고, 또한 에멀션의 점성도(粘性度)가 낮기 때문에 중합물의 농도를 높게 함으로써 중합반응의 조작을 관리하기가 쉬우며, 단위생산 능력당의 설비와 가공비가 비교적 싸게 든다는 점이다. 또, 대량생산에는 몇 개의 중합기를 직렬로 연결한 연속중합 방식도 사용된다. 입자의 크기는 1 micron 전후의 것이 많으며, 분산매가 물이라는 것이 특징이다. 그리고 산 또는 염기를 가하여 Emulsion을 파괴하여 Polymer를 침전 시킬 수 도 있고 건조하여 Polymer 만을 얻을 수도 있다. 이와 같이 하여 얻어진 Polymer는 미분말상 이지만 유화제나 염석제와 같은 불순물이 많이 포함되므로 제품의 순도, 열안정성 및 전기적 성질 등이 낮다. 서로 섞이지 않는 단량체와 용매가 사용되는 점은 현탁중합과 유사하지만, 에멀젼중합에서는 단량체 방울이 0.05-10μm에 불과하다.방법장점단점벌크중합간단하고 순도가 높은 고분자를 얻을 수 있음.중합 반응열 유화중합의 사용현재 SBR ·NBR ·폴리클로로프렌 등의 합성고무 및 라텍스나 아세트산비닐 ·염화비닐 ·염화비닐리덴 ·아크릴레이트 등 합성수지 라텍스의 생산은 모두 이 방법에 의하고 있다.실제로 Emulsion은 Polymer의 농도가 40~50% 정도의 것이 많으며 그대로 Paint, 접착제 또는 종이나 직물의 인공가공제로서 이용되는 경우가 많으며 폴리초산비닐, 폴리스틸렌, 폴리염화비닐, 합성고무, 각종 공중합체 등이 제조되고 있다.(3) 유화중합의 구성성분① 단량체? 비수용성 혹은 난수용성 단량체를 사용예) styrene, butadien, vinylchloride, methymethacrylate(MMA), vinyl acetate 등.? 이들 단량체는 마이셀 내부의 탄화수소 부분에 들어가 중합이 형성된다. X-선 광산란 측정으로 입증이 가능하다.? 단량체의 95%가 단량체 방울(monomer droplet)의 형태로 분산되어 있고, 그 크기는 교반속도에 따라 달라진다.② 분산매? 액체로서 대개 물이 사용된다.? 다른 구성원들은 유화제에 의하여 분산매질 내에 분산되어 있다.③ 유화제? 콜로이드를 생성함으로써 계를 안정화시키는 작용을 한다.? 유화제로는 양이온성 유화제, 음이온성 유화제, 비이온성 유화제등이 특성에 따라 사용한다.? 분자의 한쪽 끝이 극성(친수성)이고 다른 쪽은 비극성(소수성, 친유성)으로 이루어져 있다.? 유화중합에서 가장 널리 사용되는 계면활성제는 음이온 계면활성제(지방산 비누)이다.? CMC(임계 마이셀 농도 : critical micelle concentration) 이상의 농도에서 마이셀의 형태로 회합된다.? CMC를 측정하기 위해 용액의 표면장력 또는 전기 전도도를 측정하여 쉽게 알수 있다.④ 개시제? 수용성 개시제로 사용 → 과산화물이나 아조 화합물이 주로 사용된다.예 : potassium persulfate, ammonium persulfate, 2,2'-azobis(2-amidinopropsne),dihydrochloride라텍스는 분자량이 너무 높거나 가교가 많이 일어나 겔의 함량이 높으므로 mercaptan과 같은 사슬 이동제를 사용하여 분자량을 낮추는 것이 필요하다.? 사슬 이동제는 성장사슬 라디칼과 작용하여 분자량을 작게 하여야 하기 때문에 소수성의 화합물을 사용한다.? 사슬 이동제는 주로 단량체 방울 속에 존재하다가 확산에 의해 마이셀 내로 들어가서 반응을 종결시키면서 새로운 라디칼을 형성한다.(5) 유화중합의 메카니즘① 제 1단계? 1단계에서는 반응초기에 비활성 마이셀이 활성 마이셀로 전이되면서 활성 마이셀의 수가 증가하여 중합속도가 증가하는 단계이다.? 수용액상에는 개시제와 물에 용해된 약간의 단랴체 그리고 유화제가 용해되어 있다. 유화제는 대부분 마이셀의 형태로 존재하며, 물에 용해되어 개별적으로 떠다니는 것들도 약간있다. 대부분의 단량체는 방울 내에 존재하고, 일부는 마이셀 내에 용해되어 있으며, 극히 일부는 물에 용해되어 개별적으로 운동한다. 수용액 상에서 생성된 라디칼은 물속을 떠다니다가 단량체를 만나면 바로 중합반응을 개시시킨다. 그런데 마이셀의 표면적이 단량체 방울에 비하여 훨씬 크기 때문에 라디칼은 마이셀에 있는 단량체와 반응하게 된다.? 중합반응이 시작됨에 따라 팽윤되 활성 마이셀 내의 단량체가 고분자로 전환되기 때문에 단량체의 농도가 감소한다. 이로 인해 활성 마이셀과 비활성 마이셀 또는 단량체 방울 사이에 농도구배가 발생한다. 비활성 마이셀 또는 단량체 방울에 있는 단량체가 수용액상을 통해 활성 마이셀 쪽으로 확산되어 이동한 후 중합에 참여하게 됨으로써 활성 사슬이 성장한다.? 이 단계에서는 활성 사슬이 새로운 라디칼과 반응하여 종결 반응이 일어나지 않기 때문에 중합 반응이 진행됨에 따라 활성 고분자 입자의 수는 변하지 않으나 크기가 커지므로 유화제가 그들 표면에 흡착하게 된다.② 제 2 단계? 2단계는 활성 고분자 입자, 단량체 방울, 그리고 연속상인 수용액으로 구성된다.? 활성 고분자 입자의 수는 일정하게 유지한다.? 단량체 농도와 단량체 방울의의 반응은 일반적인 유기 화학에서 나타나는 반응과 동일하다.(6) 유화중합의 반응속도단량체 방울의 평균수는 1010-1011개/mL 이므로 유화중합은 마이셀 속에서 일어난다고 가정해도 된다. 단량체 방울의 지름: 보통< 1 μm (10,000 A).유화 중합 속도는 단량체 농도, [M]과 라디칼 중합이 일어나는 마이셀의 농도 에비례하는 식으로 표현할 수 있다.반응계 중의 라디칼의 농도는 활성 micelle 의 농도 [N*]의 반이므로 RP는 다음과 같다.RP= kP[M][N*]/2중합속도의 세 단계를 나타낸 그림에서 첫 번째 단계는 [N*]이 증가하는 단계, 두 번째 단계는 [M]과 [N*]이 일정하게 유지되는 단계, 세 번째는 [M]이 감소하는 단계이다.수평균 중합도 n은 라디칼 mechanism의n=로 나타낼 수 있으며, 단량체의 소모 속도는 Rp와 같다.한편, 생성 라디칼 중 절반은 개시반응에, 절반은 정지반응에 소모되므로, 사슬이동 반응이 없는 경우 고분자의 생성속도는 개시반응의 속도 Ri의 1/2과 같다.따라서 n은 다음과 같이 나타낼 수 있다.n=Rp와 n 모두가 활성 micelle의 농도에 비례하므로 활성 micelle의 농도조절이 유화중합에서 중요한 인자가 된다. 활성 micelle의 수 N*는 다음과 같이 나타낼 수 있다.N*= k(Ri/μ)2/5 (asS)3/5여기서 μ는 활성 micelle의 부피성장속도이며, as는 유화제 분자 1개가 차지하는 계면의 넓이이고, S는 계에 존재하는 유화제의 총 농도이다. 또, k는 0.37～0.53 범위의 상수이다. 위의 식에서 N*는 S3/5에 비례하므로 유화제의 양을 증가시키면 N*가 증가하나 8～10% 이상 첨가한 경우는 N*의 증가가 둔화된다. Rp와 n은 유화제 총 농도의 3/5승에 비례하고, Rp는 Ri의 2/5승에 비례하고, n은 Ri의 3/5승에 반비례함을 알 수 있다. 따라서 유화제 농도를 증가시켜 N*를 증가시키면 Rp와 n을 동시에 증가시킬 수 있으나 Ri를 증가시켜 N*를 증가시킨 경우 등.

공학/기술| 2007.02.11| 13페이지| 1,000원| 조회(408)

유화, 중합, polymer, monomer, micelle

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