고분자화학실험 | MMA의 Bulk polymerization

TIP

 

 

MMA를 세 가지 조건(MMA, MMA+BPO, MMA+BPO+n-BuSH)에서 Bulk Polymerization을 시켜서 각 조건에 따른 중합상태를 관찰한다.

 

 

 

벌크중합은 고대부터 알려져 있는 가장 간단한 중합방법으로, 장치가 비교적 간단하고 반응이 빠르며, 수득률이 높고 고순도의 중합체를 얻을 수 있으며, 중합체를 그대로 취급할 수 있는 것이 장점이다. 그러나 중합계의 발열이 강하여 온도조절이 어렵고, 중합체 의 분자량분포가 넓어지며, 중합체의 석출이 쉽지 않은 단점도 있다. 액체상 또는 기체상의단위체 중합에 잘 이용된다. 축합중합에 이용할 때는 강하게 발열하는 일은 적다. 중합반응의 기초적인 연구를 위해 실험실에서 시행되며, 공업적으로도 유기유리로서의 아크릴수지 제조 등에 이용된다.

 

1. 반응 Mechanism

개시제인 BPO가 라디칼 중합의 개시제로써 사용된다.

 

 

개시제인 BPO와 MMA가 결합하여 반응한다.

 

 

연쇄이동제인 n-Butylmercaptane을 넣으면 사슬 성장이 억제되고 중합이 멈춘다.

 

 

점도는 흐름의 각 점에서 유체의 속도가 다를 경우, 분자끼리의 충돌이나 분자간의 상호작용에 의해 운동량의 흐름이 빠른 부분에서 느린 부분으로 이동하여 속도가 같아지고자 한다. 이 에너지 손실을 수반하는 과정이 점성이다. 단위면적을 통과하는 운동량의 이동은 힘의 차원을 가지며 유체 내에 작용하는 전단 응력을 뜻하고 있다. 전단 응력과 속도기울기(전단 속도) 사이에는 비례관계가 성립하고 그 비례상수가 점도이고 보통 η로 나타낸다. 고체표면에서는 고체분자와 유체분자 사이에 결합력이 작용하여 유체분자는 고체표면에 부착하여 유체속도는 제로가 된다.

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) vial을 4개 준비한다.

① vial : MMA 10㎖

② vial : MMA 10㎖ + BPO 0.02g

③ vial : MMA 10㎖ + BPO 0.06g

④ vial : MMA 10㎖ + BPO 0.02g + n-Butylmercaptane 0.36㎖

⑤ vial : MMA 10㎖ + BPO 0.06g

 

2) shaker bath의 온도를 약 75℃ 정도 맞춘 후, vial을 넣는다.

 

 

3) 약 30분 후에 ①,②,③,④ vial을 꺼내어 methanol 에 붓는다.

4) methanol로 washing 한 뒤 건조

5) 0.5g/dL 점도 측정

 

 

 

[고분자화학실험]MMA의 Bulk polymerization 레포트