공학기초실험 | Styrene monomer의 정제, Styrene 벌크중합

 

 

 

TIP

 

 

정제된 단량체 styrene에 개시제 AIBN(azobis(isobutyronitrile))을 첨가하여 벌크중합을 진행하고, 고분자 polystyrene에 대해 알아본다. 이 과정에서 개시제의 농도와 중합 온도에 따른 반응 메커니즘을 이해한다.

 

 

 

중합이라 하는 것은 모노머들이 화학적으로 결합하고 매우 큰 사슬형 또는 그물형으로 분자가 만들어지는 반응을 말한다. 적어도 100개정도의 모노머분자가 결합해야하며 수천개이상의 분자가 결합하여 단일중합체분자가 된다. 벌크중합은 단량체와 소량의 개시제 또는 개시제 조차 없는 상태에서의 반응으로서 중합 반응 공정이 매우 단순하고 제조된 고분자도 미반응 단량체를 제외하면 불순물이 거의 없는 순도가 매우 높은 장점을 갖고 있다.

 

그러나 벌크중합은 중합 반응열의 제거가 어렵기 때문에 반응열이 비교적 적은 축합반응에 주로 쓰이고 있으며, 중하 반응열이 큰 부가반응에서는 아크릴판의 제조 또는 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 저밀도 폴리에틸렌 등의 제조에 일부 이용되고 있을 뿐이다. 대부분의 벌크중합에서는 100% 완전히 중합시키지 않은 상태에서 중합을 정지시키며, 이 때 미반응 단량체가 희석제로서의 역할을 하여 점도를 낮추고 반응 온도의 조절을 용이하게 한다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 증류수를 가득채운 항온조를 70℃로 유지한다.

 

2)  2개의 바이얼에 styrene에 대한 AIBN 5wt%, 10wt%를 만든다. (5wt% : styrene 5g, AIBN 0.25g 10wt% : styrene 5g, AIBN 0.5g)

 

3)  AIBN 5wt%와 10wt%를 70℃ 항온조에 넣은 후 10, 20, 30, 40, 50 분 간격으로 꺼내어 관찰 후 신속히 항온조에 넣는다.

 

4)  항온조의 온도를 70℃로 맞춘 후 2번부터 반복한다.

 

 

[공학기초실험]Styrene monomer의 정제, Styrene 벌크중합 레포트